資源簡介

天舒教育2014寒假班初三科學
第5課 物質的轉化規律——物質的制備、除雜、分離和提純
考點概要
物質的制備
制備原則：（1）科學性，行得通；（2）安全性，無危險；（3）操作性，易實踐；（4）環保性，無污染；（5）純度性，雜質少。
2.物質的制備知識基礎：八圈圖（物質的轉化規律圖）
物質的除雜
提純除雜方法：
物理方法：過濾——適用于固液分離(即可溶物與不溶物)；
結晶——適用于S隨T變化影響不同的兩種可溶物
蒸餾——適用于沸點不同的兩種液體(如酒精.水)
化學方法：思路：將雜質轉化為沉淀、氣體或水。
必要的時候,將物理和化學方法結合在一起。
提純除雜原則：
不減:不應消耗原主要成分；
不增:不能引入新雜質,除雜試劑必須適量,若過量會成為新雜質,即使非帶入新的雜質不可,也應在后面的實驗中采取適當方法除去；
易分:一般轉化為沉淀、氣體或水；
沾親帶故,變廢為寶。
物質的分離和提純
方法 適用范圍或原理 舉例
物理方法 過濾法 ①固體與液體混合物的分離②可溶性固體與不溶性固體混合物的分離 粗鹽的提純
結晶法 蒸發 ①分離溶質與溶劑②除去易揮發的雜質 從含有HCl的NaCl溶液中分離出固體NaCl
降低溫度 可溶性固體溶質溶解度受溫度影響變化大小不同 分離NaCl與KNO3的混合物
化學方法 化氣法 與雜質反應生成氣體而除去 除Na2SO4中Na2CO3，可加適量稀H2SO4：Na2CO3+ H2SO4＝Na2SO4+ CO2↑+ H2O
沉淀法 將雜質轉化為沉淀過濾除去 除去NaCl中的Na2SO4，可加適量的BaCl2：Na2SO4+ BaCl2==BaSO4↓+2NaCl
置換法 將雜質通過置換反應而除去 除Fe SO4中的Cu SO4，可加過量的鐵粉，再過濾：CuSO4+Fe==Cu+Fe SO4
溶解法 將雜質溶于某種試劑而除去 除C粉中的CuO粉，可加適量稀硫酸，再過濾：CuO+ H2SO4==CuSO4+ H2O
加熱法 雜質受熱易分解，通過加熱將雜質除去 除CaO中的CaCO3可加熱：CaCO3 HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" CaO+ CO2↑
轉化法 將雜質通過化學反應轉化為主要成分 除CO2中的CO，可將氣體通過灼熱的CuO：CO+CuO HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" Cu+CO2
典型例題
物質的制備
【例題1】請用銅、三氧化硫、氫氧化鈉、硝酸銀、空氣、水為原料，設計兩種途徑制取硫酸銅。
【例題2】以大理石、水、純堿為原料來制取燒堿，按序寫出化學方程式和注明基本反應類型。
【練習1】在加熱的條件下，濃H2SO4與銅可發生如下反應
Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+SO2↑+2H2O
有人設計了用銅屑制取CuSO4的兩種方案：
①Cu CuSO4 ②Cu CuO CuSO4
從節約原料和保護環境的角度考慮，較好的方案是 （ ）
(A)① (B)② (C)①和② (D)無法判斷
【練習2】在實驗室中用鋅、氧化銅、稀硫酸做原料制取銅，有下列兩種途徑：
（1） HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" EMBED Equation.3 ，（2） HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" EMBED Equation.3
若用這兩種方法制得銅的質量相等，下列敘述符合實驗結果的是：（ ）
A、消耗相同質量的氧化銅 B、消耗相同質量的鋅
C、消耗相同質量的稀硫酸 D、生成硫酸鋅的質量相同
【練習3】下列反應中，當反應物之間的相對用量被調整改變時，反應的產物不會改變的是
A．硫在氧氣中燃燒 B．CO2通入石灰水中 ( )
C．木炭在氧氣中燃燒 D．氨氣通人磷酸溶液中
【練習4】下列從原料到制取的最終產物的實 ( http: / / www.21cnjy.com )驗設計中，理論上正確、操作上可行、經濟上合理的是 （　 　）
物質的除雜
【例題2】為了除去Na2SO4溶液中含有的 ( http: / / www.21cnjy.com )雜質Na2CO3,甲,乙,丙三位同學分別選用一種試劑(適量)進行實驗.請你對他們所選用的試劑進行評價:
學生 選用試劑 評價(是否可行,并簡述理由)
甲 HCl
乙 H2SO4
丙 Ba(OH)2
【練習5】除去下列物質中的雜質(括號中為雜質),應選什么試劑 寫出有關反應方程式。
①NaOH（Ca(OH)2）
②HCl（H2SO4） ( http: / / www.21cnjy.com )
③NaCl（Na2CO3）
④ KNO3 (K2SO4) ( http: / / www.21cnjy.com )
⑤BaSO4（BaCO3） ( http: / / www.21cnjy.com )
⑥NaCl（MgSO4）
⑦FeCl3 (KCl) ( http: / / www.21cnjy.com )
⑧NaCl(MgCl2. ( http: / / www.21cnjy.com )Na2SO4.MgSO4)
【練習6】為了除去粗鹽中的Ca2+.M ( http: / / www.21cnjy.com )g2+.SO42-等,可將粗鹽溶于水,然后進行下列五項操作:①過濾②加過量NaOH溶液③加適量鹽酸④加過量Na2CO3溶液⑤加過量BaCl2溶液,正確的操作順序是 （本題多選） ( )
A.①④②⑤③ B.④①②⑤③ C.②⑤④①③ D.⑤②④①③
【練習7】除去下列各物質中混有的少量雜質，所用試劑不正確的是（　 　）
N2中的O2用灼熱的銅網
CO2中的H2O用濃硫酸
CaO中的CaCO3用適量的稀鹽酸
NaCl中的Na2CO3用適量的稀鹽酸
【練習8】除去下列物質中的少量雜質，所用試劑及方法不正確的是（　　）
A．物質：NaCl固體；雜質：泥沙試劑及方法：加水溶解、過濾、蒸發
B．物質：KNO3溶液；雜質：Ba（NO3）2試劑及方法：滴加適量K2SO4溶液、過濾
C．物質：Na2SO4溶液；雜質：Na2CO3試劑及方法：滴加稀鹽酸至不再產生氣泡
D．物質：N2；雜質：O2試劑及方法：通過紅熱的銅絲
（三）物質的分離和提純
【例題3】CO中混有少量的水蒸氣和CO2，要得到純凈的CO，可將氣體依次通過（ ）
濃硫酸、灼熱的CuO B. 灼熱的Fe2O3、濃硫酸
C. NaOH溶液、濃硫酸 D. 無水CuSO4、NaOH溶液
【例題4】為了維護南海權益，我國去 ( http: / / www.21cnjy.com )年宣布成立了三沙市。這是維護國家主權的象征，同時也是因為海洋資源十分豐富，有廣泛的利用價值。其中通過海水晾曬即可得粗鹽，粗鹽除NaCl外，還含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等雜質。以下是制備精鹽的實驗方案，各步操作流程如下：
（1）根據以上信息，請寫出海水中所含的主要陰離子的符號 。
（2）在上述流程中第③步加過量NaOH的 ( http: / / www.21cnjy.com )目的是除去海水中的 （填離子符號，下同）,第④步加過量Na2CO3的目的是除去海水中的 。第⑥步其實顯示的是加適量鹽酸，其目的是除去多余的 。
（3）請寫出第②步所發生反應的化學方程式 。
（4）在第③步操作中，選擇的除雜試劑不能用KOH代替NaOH，理由是 。
【練習9】粗鹽中的主要雜質是MgCl ( http: / / www.21cnjy.com )2，工業上常把粗鹽晶體粉碎后用飽和食鹽水浸洗，再濾出食鹽。對此，下列有關說法正確的是 （　 　）
A、浸洗前后，被浸洗的食鹽中MgCl2的含量不變
B、浸洗中，MgCl2將沉淀出來
C、浸洗用的飽和食鹽水可以無限次地使用下去
D、粗鹽粉碎的顆粒大小影響浸洗后鹽中MgCl2的含量
【練習10】某溶液含有較多的Na2SO ( http: / / www.21cnjy.com )4和少量的Fe2（SO4）3，若用該溶液制取芒硝（Na2SO4·10H2O），可供選擇的操作有：①加適量的H2SO4溶液；②加金屬鈉；③結晶；④加過量的NaOH溶液；⑤加強熱脫結晶水；⑥過濾。正確的操作步驟是 （ ）
A．②⑥③ B．④⑥①③ C．④⑥③⑤ D．②⑥①③⑤
【練習11】為了除去粗鹽中的C ( http: / / www.21cnjy.com )a2+、Mg2+、SO42-及泥砂，可將粗鹽溶于水，然后進行下列五項操作①過濾；②加過量NaOH溶液；③加適量鹽酸；④加過量Na2CO3溶液；⑤加過量BaCl2溶液。下列操作順序中最合適的是 （ ）
A、①④②⑤③ B、④①②⑤③ C、②⑤④①③ D、⑤②④③①
【練習12】在不加入新雜質的情況下,分 ( http: / / www.21cnjy.com )離FeCl3、KCl、BaSO4的混合物，應選用的一組試劑是 （ ）
A．水、AgNO3溶液、稀HNO3 B．水、NaOH溶液、稀HCl
C．水、KOH溶液、稀HCl D．水、KOH溶液、稀HNO3
經典回放
1．用Zn、CUO和稀H2SO4作原料制C ( http: / / www.21cnjy.com )u，用兩種方法制取等質量的Cu時，下列有關敘述不符合實驗實際結果的是 （ ）
A．消耗不同質量的H2SO4 B．消耗相同質量的Zn
C．消耗相同質量的CuO D．生成不同質量的硫酸鋅
2．2005年諾貝爾化學獎的 ( http: / / www.21cnjy.com )成果與一種新的化學合成方法有關。新的合成過程更簡單快捷，產生的副產品和有害廢物更少，原子利用率更高，是“綠色化學”的典范。下列反應中，符合以上“綠色化學”概念的是 （ ）
A．燒制生石灰：CaCO3==CaO+CO2 ↑
B．濕法煉銅：Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
C．制氫氧化銅：CuSO4+2NaOH ==Cu(OH)2↓+Na2SO4
D．利用純堿制碳酸氫鈉：Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3
3．工業上常用侯德榜先生發明的聯合制堿 ( http: / / www.21cnjy.com )法生產碳酸鈉(純堿)和氯化銨，但卻不能用此法制取碳酸鉀，這是因為在溶液中 （ ）
A．K2CO3溶解度較小 B．K2CO3溶解度較大
C．KHCO3溶解度較小 D．KHCO3溶解度較大
4．某同學在實驗室里設計了下列四種制取 ( http: / / www.21cnjy.com )氣體的方法：
①用石灰石與濃鹽酸反應制取二氧化碳②用高錳酸鉀與氯酸鉀的混合物加熱制取氧氣
③用鐵屑與水蒸氣反應來制取氫氣④用二氧化碳氣體通過灼熱的炭層制取一氧化碳。
上述四種設計，最合理的是 （ ）
A、①②③④ B、①②④ C、①② D、②
5．科學工作者從有機反應：RH+Cl 2RCl（液）+HCl（氣）中受到啟發，提出在農藥有
機全成工業中可獲得副產品鹽酸。試指出從上 ( http: / / www.21cnjy.com )述反應中分離得到鹽酸的最佳方法是（ ）
A、蒸餾 B、活性炭吸收 C、水（蒸氣）洗分離 D、升華
6．x、y、z是含有同一元素的三種物質，它們之間的轉化關系如圖（轉化中其它物質未列出）。x的化學式
A．CaCO3 B．CO2 C．CO D．C
7．m克鎂、鋁合金與足量的鹽酸反應，生成了0.1克H2，m值可能是
A．0.8 B．1 C．1.5 D．無法確定
8．試管內壁殘留有下列物質，不能用稀鹽酸浸泡 ( http: / / www.21cnjy.com )而除去的是 （ ）
A、盛過石灰水后留下的白色污物
B、硫酸銅溶液與氫氧化鈉溶液反應后留下的藍色固體
C、盛放過生銹鐵釘后留下的棕色物質
D、用氫氣還原氧化銅實驗后留下的一層紅色固體
9．1800年的一天，英國化學家戴維 ( http: / / www.21cnjy.com )在實驗室里制得一種氣體，為弄清其物理性質，他湊近瓶口聞了聞，突然大笑起來。戴維讓助手也湊近瓶口聞了聞，結果他的助手也忍俊不禁！于是戴維便發現了“笑氣”，即一氧化二氮，其分子式為N2O. “笑氣”可由NH4NO3微熱分解產生，產物除N2O外，還有水，此反應的化學方程式為 。
10．金屬鎂質輕、強度高，現在廣泛應用 ( http: / / www.21cnjy.com )于航空、航天、汽車制造等行業，金屬鎂工業被稱為二十一世紀的朝陽產業。據科學實驗測定每升海水約含1.27克鎂。現在世界鎂產量的60%都從海水中含鎂的鹽類物質里提取，下列生產鎂的過程框圖中A、B、C均代表一種主要生成物。
（1）用化學式表示B的組成： 。
（2）生產過程中屬于復分解反應的有 （用序號表示）。
實驗室有A、B兩瓶溶液：A瓶是含有少量B ( http: / / www.21cnjy.com )aCl2的KCl溶液；B瓶是含有少量KCl的BaCl2溶液。小松和小思為回收試劑進行了如下實驗探究。
（1）小松欲從A瓶中得到純凈的KCl晶體，可向A溶液加入稍過量的__________溶液，過濾后，在濾液中滴加鹽酸至pH=7，再蒸發、結晶、烘干即得到純凈的KCl。
（2）小思欲從B瓶中得到純凈的BaCl2晶體，設計了如下的實驗方案，請你填寫以下部分實驗報告：
（a）向B溶液中加入過量的碳酸鉀溶液，其實驗現象為___________________。
（b）過濾、____________（填“蒸發結晶”、“洗滌沉淀”或“冷卻結晶”）。
（c） 將（b）操作中得到的物質加入適量鹽酸，其實驗現象為______，反應的化學方程式為________。
（d）將（c）操作中得到的濾液經蒸發、結晶、烘干即得到純凈的BaCl2。
某金屬加工廠有大量金屬鋁、鐵、銅的廢棄粉末，為充分利用金屬資源，分離和回收金屬，某化學興趣小組通過查閱資料設計了如下實驗方案：
請完成下列各題：
⑴步驟①中分離得 ( http: / / www.21cnjy.com )到的金屬B是___________________。
⑵步驟②發生的化學反應基本類型是_____________。
⑶步驟③生成沉淀的化學反應方程式是________________________；因Al(OH)3既能與酸反應又能與堿反應，步驟③加入試劑時應如何操作______________________________。
⑷電解熔融Al2O3制金屬鋁的化學方程式是____________________________________。
13.欲制無水氯化鋁并保存備用。現有 ( http: / / www.21cnjy.com )儀器如下圖所示，并有濃鹽酸、水、固體燒堿、鋁粉、二氧化錳、濃硫酸等六種試劑。
設計的制取過程是：制氯氣 → 凈化和干燥氯氣 → 制氯化鋁，已知（1）通過蒸發氯化鋁溶液不可能制取無水氯化鋁。（2）二氧化錳在制氯氣時作為氧化劑
請回答下列問題：
（1）從上列儀器中選取必須的幾種，連接 ( http: / / www.21cnjy.com )成一個制無水氯化鋁的連續裝置，按連接前后順序填寫儀器的編號（不一定填滿），并在括號中寫出相應儀器里放入的試劑的化學式。
儀器編號： 、( ) ( )、
( )、 、( ) ( )。
（2）寫出實驗過程中有關反應的化學方程式 、
四、對點訓練
1.某工廠排出的廢水，經測定它pH的小于7，并含有較多量的Cu2+，對農作物和人畜有害，
現用化學方法除去它的有效成分，應加入的試劑是 （ ）
A、食鹽和鹽酸 B、硫酸鈉和氯化鎂 C、生石灰 D、石灰石
2.下列除雜方法不正確的是 （　 　）
A．若二氧化碳氣體中混有少量的一氧化碳氣體，可用點燃的方法除去
B．將銅粉中混有的少量鐵粉除去，加入過量的CuSO4溶液充分反應后，過濾、洗滌干燥即可
C．將KNO3固體中混有的少量NaCl 固體除去，可以用冷卻KNO3的熱飽和溶液即可
D．若氧氣中混有少量的二氧化碳氣體，可將混合氣體通過足量的NaOH溶液即可
3.請仿照表中的例子，完成表格。
物質 雜質（少量） 除雜方法
例子 NaCl固體 Na2CO3 加適量的鹽酸，蒸發
（1） CO2 CO
（2） FeCl2溶液 CuCl2
（3） NaCl固體 KCl
4．氫能源是一種清潔能源，從經濟角度分析，開發氫氣的最佳途徑為（ ）
A電解水 B．水煤氣制氫氣 C．裂解天然氣 D．光解海水
5．Mg、Al合金共m克和足 ( http: / / www.21cnjy.com )量鹽酸反應后，在標準狀況下產生的H2的質量為0.l克,下列數值中，m最可能的值為 （ ）
A．0.85 B．1.05 C．1.20 D．1.25
6．右圖示出的是將鐵、鋅、 ( http: / / www.21cnjy.com )鋁、銀分別插入足量的CuSO4溶液后，金屬溶解的質量與析出金屬的質量關系。圖中直線a表示 （ ）
A．鋅 B. 鐵 C. 鋁 D. 銀
7．無焰食品加熱器常被用于野外加熱食物，它 ( http: / / www.21cnjy.com )所用的材料有鎂、鐵、氯化鈉。使用時加入水，利用鎂和水反應產生熱來加熱。下面是在15℃、標準大氣壓的環境中對上述材料進行的研究。
實驗l：將一定質量的鎂條、鐵粉和氯化鈉加入盛 ( http: / / www.21cnjy.com )有適量水的隔熱容器中，連續攪拌，每隔一段時間記錄一次溫度，在圖甲上繪得曲線1：然后把相同質量的鎂條剪成若干細條，重復上述實驗，繪得曲線2：再取相同質量的鎂粉重復上述實驗，繪得曲線3。
實驗2：把2．4g鎂粉、5．85g氯化鈉和一 ( http: / / www.21cnjy.com )定質量的鐵粉混合，放入盛有100mL水的隔熱容器中，并不斷攪拌，一段時間后測出容器內的溫度。圖乙是在改變鐵粉質量的實驗條件下，而繪得的溫度變化曲線。
實驗3：把2．4g鎂粉、28 ( http: / / www.21cnjy.com )g鐵粉和一定質量的氯化鈉混合，放入盛有100mL水的隔熱容器中，并不斷攪拌，一段時間后測出容器內的溫度。圖丙是在改變氯化鈉質量的實驗條件下，而繪得的溫度變化曲線。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)通過實驗l可以發現影響鎂和水反應快慢的因素是__ __ 。
(2)實驗3中，當NaCl質量大于7．31g，實驗就不必再做的原因是 。
A．加入更多的NaCl不再改變反應快慢 B．加入NaCl會使反應變慢
C．水已沸騰，不會再有溫度變化 D．需要加入更多的鐵粉來提高溫度
(3)如果在實驗3中加入了3．66g的NaCl，容器中混合物的溫度最接近__ __ 。
(4)根據圖乙和丙，在設計無 ( http: / / www.21cnjy.com )焰食物加熱器時，如果所用鎂粉的質量為2．4g，則取7．31g NaCl和 g鐵粉時，能做到用盡可能少的材料產生盡可能多的熱量。
濃H2SO4
△
稀 H2SO4
△
z
y
x
+x
高溫
點燃
第6題圖
①
電解
⑤
貝殼(CaCO3)
A
海水
③
Mg(OH)2
HCl
④
C
Mg
H2O
②
B
金屬溶解質量
析出金屬質量
a
b
c

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