中考化学专题《溶液的配制和提纯》知识要点+典型例题.pdf

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1、1【精品】中考化学解题宝典专题专题 1313 溶液的配制和提纯溶液的配制和提纯知识要点知识要点一、溶液的配制一、溶液的配制1.溶液的配制溶液的配制配制溶液的步骤可以概括为计算、称量、量取、搅拌、溶解、装瓶、贴标签等步骤;配制溶液的使用仪器有药匙、托盘天平、量筒、玻璃棒、烧杯等;蒸发溶剂还要用到酒精灯、蒸发皿等;加热过程:加热时用玻璃棒不断地搅动防止热液喷出,发现溶液出现较多固体快干时撤火,利用余热将溶液蒸干;2.2.实验操作的注意事项实验操作的注意事项托盘天平称量方式:物左码右;量筒读数要平视;易错点易错点:固体存放用广口瓶;液体存放用细口瓶;气体收集用集气瓶;二、溶液的提纯二、溶液的提纯1.

2、粗盐的提纯粗盐提纯过程:溶解过滤蒸发冷却结晶过滤2.溶解和过滤操作溶解蒸发过滤图 2-25三、纯碱的制取工艺三、纯碱的制取工艺氨碱法制碱法:(1)NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3+NH4Cl(2)2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O 碳酸氢钠在盐水中溶解度很小,反应生成的碳酸氢钠达到一定浓度时会从溶液中先结晶出来,典型例题典型例题【例例 1】1】(1)实验室用 98%的浓硫酸稀释成 300 克 15%的稀硫酸.请回答下列问题:2 实验仪器需要用烧杯、细口瓶、量筒、胶头滴管和 ;实验的主要步骤有计算、溶解、装瓶并贴标签.(2)在 C+2CuO 高温2Cu+CO2的反应中,发

3、生氧化反应的物质是 .(3)化学中处处蕴含化学知识.金属铜常用做导线,是因为它具有 性;乙醇汽油中的乙醇俗称酒精,其化学式为 .解析解析:(1)存放液体需要细口瓶,取用液体需要量筒和胶头滴管,稀释液体需要烧杯和玻璃棒,其中玻璃棒用于搅拌加速溶解,根据溶解或稀释的操作顺序,计算步骤后就该量取液体;(2)分析化学方程式可知,C 的化合价由 0 变+4,化合价升高,根据氧化反应的定义,故发生氧化反应的物质是单质碳;(3)导线用于导电,金属铜具有导电性,所以可用做导线;乙醇化学式为 C2H5OH;答案答案:(1)玻璃棒 量取 (2)C (3)导电 C2H5OH点拨点拨:液体稀释的实验步骤一般包括:计算

4、、量取、溶解、装瓶并贴标签.稀释或溶解都需要玻璃棒进行搅拌;【例例 2】2】实验室需要配制 15%的氯化钠溶液 50g(1)计算:需要氯化钠的质量为 (2)某同学按下图所示步骤依次操作:图 2-26其中操作错误的步骤是 (填字母序号);B 中仪器的名称为 ;E 中玻璃棒的作用是 (3)若上图 A 中砝码的质量为 5g,游码为 2.5g,则小明称得的氯化钠质量实际为 解析解析:(1)由题意,溶质的质量等于溶液的质量乘以溶质的质量分数,故氯化钠的质量为 50g15%=7.5g;(2)由图可知,称量物质时天平托盘的放置方法应是物左码右,故 A 操作错误;量筒读数应平视,故 B 操作错误;B 中仪器是

5、量筒,配制溶液时玻璃棒的作用是搅拌加速溶解;(3)根据天平的称量原则,由于砝码与物质摆放位置颠倒,右盘物质的质量等于砝码质量减去游码质量,所以氯化钠质量实际为 5g-2.5g-2.5g;3 答案答案:(1)7.5g (2)AB 量筒 搅拌加速固体溶解 (3)2.5g点拨点拨:托盘天平平衡时,左盘中的物体质量=右盘中的物体的质量+游码的读数【例例 3】3】氯化钠是一种重要的盐,也是人生理活动必须的物质,根据所学知识回答:(1)要检验生理盐水中的氯化钠,应选用的试剂是 (填化学式)溶液.(2)除去粗盐中泥沙等不溶性杂质的操作过程为溶解、和蒸发.(3)可用 NaOH 除去粗盐中可溶性杂质 MgCl2

6、,反应的化学方程式为 .(4)下图为一些物质的溶解度曲线,其中氯化钠的溶解度曲线的特点是 ;采用冷却结晶的方法,能从氯化钠混合溶液中分离出来的物质有 (从右图的物质中选填).图 2-27解析解析:(1)由于氯化物溶液与硝酸银溶液发生反应都生成不溶于硝酸的白色沉淀,所以常用硝酸银试剂来检验氯化物溶液;(2)除去不溶性物质都需要过滤操作,所以除去泥沙需要过滤;(3)由于 NaOH 和 MgCl2发生反应生成氢氧化镁沉淀和 NaCl,所以 NaOH 可除去粗盐中的 MgCl2杂质;(4)由图可知,氯化钠的溶解度曲线特点是受温度影响变化不大,而硝酸钾溶解度受温度影响大,所以能够冷却结晶出的晶体是硝酸钾

7、;答案答案:(1)AgNO3 (2)过滤 (3)MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2+2NaCl(4)氯化钠的溶解度受温度影响变化很小 硝酸钾(或 KNO3)点拨点拨:冷却结晶法适用于受温度影响大的溶质的分离,这是分离两种溶解度受温度变化影响不同的物质的基本方法.【例例4 4】某化学兴趣小组的同学参照教科书内容,在学校实验室里完成了以下两个实验:实验一:配制溶质质量分数为6%的NaCl溶液50g,按如下步骤进行操作:来4 实验二:称取5.0g粗盐进行提纯.粗盐除NaCl外,还含有MgCl2、CaCl2以及泥沙等杂质.为了有效将粗盐提纯,实验的各步操作流程如下图所示:图2-28请你根据以上信息

8、回答下述问题:(1)配制50g溶质质量分数为6%的NaCl溶液,需NaCl g,水 mL.(2)NaCl溶解过程用到了玻璃棒,它的作用是 .(3)粗盐提纯时,操作I的名称为 .(4)某同学所得精盐比其他同学明显要少,原因可能是 .A.溶解时将5.0g粗盐一次全部倒入水中,立即过滤B.蒸发时有一些液体、固体溅出C.提纯后所得精盐尚未完全干燥解析解析:(1)由题意,所需溶质NaCl的质量等于溶液质量乘以溶质的质量分数,故所需NaCl质量为506%=3g,水质量50g-3g=47g=47 mL;(2)玻璃棒的作用是搅拌,可加速溶质溶解;(3)由于泥沙不溶于水,分离不溶性物质用过滤方法,故需要过滤操作

9、;(4)溶解需要一个过程,立即过滤容易把没有来得及溶解的溶质过滤掉,可引起溶质减少;蒸发时液体、固体溅出也会造成溶质减少;答案答案:(1)3 47 (2)搅拌,加速溶解 (3)过滤 (4)AB点拨点拨:配制溶液时,应记住:托盘天平用来称量,蒸发皿用来蒸发滤液,药匙用来取放溶质,量筒用于称量溶剂,玻璃棒用来搅拌加速溶解.【例例 5】5】粗盐中含有 MgCl2、CaCl2等杂质,工业提纯粗盐的工艺流程如下图所示:图 2-29(1)Ca(OH)2溶液的 pH (填“”、“”或“”)7.步骤反应的化学方程式为 .加入过量的Ca(OH)2溶液加入过量的 Na2CO3溶液操作 a粗盐水（含 MgCl2和

10、CaCl2）Mg(OH)2沉淀和 CaCO3沉淀滤液精盐水加入适量的盐酸作作作作作作作作作作作作作作作作作作作作OH作作 Na作作作作NaCO23作作作作作5(2)步骤操作 a 的名称是 .步骤加入适量盐酸的目的是除去滤液中的 Na2CO3和 .(3)若步骤和步骤的顺序颠倒,则最后所得的精盐水中还含有 .解析解析:(1)Ca(OH)2是碱性溶液,所以 pH7,步骤添加的氢氧化钙溶液会和粗盐水中的 MgCl2反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,故方程式是 MgCl2Ca(OH)2Mg(OH)2CaCl2;(2)步骤后分离出了沉淀和滤液,说明步骤 3 进行了过滤操作.在步骤加入过量的碳酸钠溶液,会产生两

11、个反应:Ca(OH)2+Na2CO3NaOH+CaCO3,CaCl2+Na2CO32NaCl+CaCO3,所以在滤液中会残存 NaOH,加入适量的盐酸除了可以和过量的碳酸钠反应,还可以与氢氧化钠反应,除去氢氧化钠.所以答案为分离出沉淀的步骤是过滤;熟石灰和碳酸钠反应生成 NaOH,最后加入适量盐酸还可除去 NaOH;(3)如果先加入碳酸钠,则溶液中过量的熟石灰最后与盐酸反应,生成氯化钙存在于溶液中.所以步骤和步骤不能颠倒.答案答案:(1)MgCl2Ca(OH)2Mg(OH)2CaCl2(2)过滤 NaOH (3)CaCl2点拨点拨:分离出沉淀物质的操作方法是过滤.分析除杂问题有关添加试剂的顺序

12、时,后添加的试剂必须能除去先添加的试剂,这是分离的基本原则.【例例 6 6】某氯化钾样品含有杂质氯化钙和氯化镁,实验室提纯流程如下:图 2-30操作 A 的目的是使样品_.X 溶液中溶质是_.过滤时用到的玻璃仪器有漏斗、_、_.实验过程中发现过滤速度较慢,可能的原因是固体颗粒阻碍了液体通过滤纸孔隙,还可能是_.本实验中蒸发是为了除去_(填化学式).取所得 KCl 固体进行焰色反应,透过蓝色钴玻璃,观察到火焰呈_色.若样品中含 80g KCl,理论上最终所得 KCl 固体的质量_(填编号).a大于 80g b等于 80g c小于 80g d无法确定解析解析:水是常用的溶剂,样品在溶液中溶解便于通

13、过化学反应除去杂质离子;OH-先除去 Mg2+,接着该用碳酸根离子除去 Ca2+,所以 X 为碳酸钾;过滤时用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒,滤纸与漏斗内壁接触不严实会使固体颗粒阻碍了液体通6 过滤纸孔隙;盐酸易挥发,可蒸发除去;K+焰色反应呈紫色;由于添加的离子反应又生成 KCl,所以最终得到的 KCl 固体质量大于样品的实际质量;答案答案:充分溶解 K2CO3烧杯 玻璃棒 滤纸没有紧贴漏斗内壁,中间留有气泡(或漏斗下端尖口没紧靠烧杯内壁,或滤纸选择的规格不对等,合理即可)HCl、H2O 紫a点拨点拨:溶液的提纯原则:不增加新的杂质离子,杂质离子反应生成沉淀过滤掉或气体逸出;【例例 7 7

14、】我国制碱工业的先驱侯德榜将制碱与制氨结合起来的联合制碱法,为纯碱和氮肥工业技术的发展做出了杰出的贡献其生产工艺流程示意图如下:图 2-31部分物质溶解性(室温)OHSO42CO32Mg2+不溶微Ca2+微微不Ba2+溶不不(1)粗盐水中主要含有 Ca2+、Mg2+、SO42等杂质离子,工业上常用加入稍过量的 NaOH 溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液及适量的盐酸等除杂、精制则加入试剂合理的顺序为 、盐酸(只写一种)加盐酸的作用是(用化学方程式表示)、(2)制碱原理为:NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3+NH4Cl,该反应原理可看作是由:CO2+NH3+H2O=NH4HCO3

15、和NaCl+NH4HCO3=NaHCO3+NH4Cl 两个反应加合而成,则它的反应类型为 (3)X 的化学式为 (4)Y 是滤液中最主要成分,Y 与 Ca(OH)2反应的产物之一可用于循环使用,该产物的名称为 ,Y 的化学式为 ,写出 Y 的一种用途 7 解析解析:(1)加入碳酸钠的作用有两个:一个是除去溶液中的 Ca2+、另一个是除去过量的氯化钡,所以加入的碳酸钠必须排在氯化钡的后面;因只有中性或碱性溶液中才溶液生成碳酸盐沉淀,所以 NaOH 加入顺序应排在碳酸钠之前;Na2CO3溶液放到最后加入,可以同时除去 Ca2+和过量的 Ba2+;所以顺序是 NaOH、BaCl2、Na2CO3;加入

16、盐酸的目的是除去过量的氢氧化钠和过量的碳酸钠,盐酸与氢氧化钠反应的反应物是盐酸和氢氧化钠,生成物是氯化钠和水;盐酸与碳酸钠反应的反应物是盐酸和碳酸钠,生成物是氯化钠、水、二氧化碳;(2)根据 CO2+NH3+H2O=NH4HCO3可以将 NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3+NH4Cl 这一反应物中的 CO2、NH3、H2O 用NH4HCO3代替,所以产物是通过相互交换成分得到的,属于复分解反应;(3)碳酸氢钠煅烧生成碳酸钠、水、二氧化碳,所以 X 是二氧化碳;(4)根据 NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3+NH4Cl,由图示可知过滤后的产物是碳酸氢钠和滤液,所以结合前面

17、的方程式可知滤液是氯化铵溶液,所以 Y 是氯化铵;Y 与 Ca(OH)2反应的产物之一可用于循环使用,又因为氢氧化钙与氯化铵反应生成氯化钙、氨气和水,且氨气在前面已经用过,所以循环使用的物质是氨气;氯化铵可以用来做氮肥答案答案:(1)NaOH、BaCl2、Na2CO3 NaOH+HClNaCl+H2O Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2(2)复分解反应 (3)CO2 (4)氨气 NH4Cl 制取氮肥点拨点拨:溶液的提纯过程中,不能引入无关无关的杂质离子;前面加入的试剂后面必须能够一次除去;最后加入的试剂既要除去所有的杂质离子,自身也要容易被除去.8 本节强化练习本节强化练习1 1

18、、下列图中实验仪器分别或经组合可进行多项常见化学实验.图 2-32(1)若需要配制500g 质量分数为0.5%的高锰酸钾溶液进行松籽浸种试验.配制该溶液时,必须用到图中仪器C和(选填仪器字母代号)_,还需要图中没有的仪器_.(2)粗盐中主要杂质为不溶物及少量的 CaCl2和 MgCl2.进行粗盐提纯实验时,要进行过滤操作,此操作除需要用到图中 C、D 仪器外,还需要图中没有的玻璃仪器:_和玻璃棒.过滤后,滤液中溶质除 NaCl 外,还有少量的_.1 1、解析、解析:(1)量取溶剂需要量筒,盛放溶液需要烧杯,配制溶液需要玻璃棒搅拌,图中缺玻璃棒;(2)过滤操作中需要的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒和烧杯

19、,所以空缺处应填漏斗;CaCl2和 MgCl2都溶于水,所以滤液中有少量的 CaCl2和 MgCl2.答案答案:(1)E 玻璃棒 (2)漏斗 CaCl2和 MgCl22 2、小华实验操作考试的题目是:配制一定溶质质量分数的碳酸钠溶液并测定其酸碱度.考试时,小华进行了如下图所示的操作:图 2-33(1)请填写标号仪器的名称:a_;b_.(2)以上实验的正确操作顺序为_(用序号字母表示).(3)上图所示的操作中,若 C 中砝码的质量为 10g,游码的读数为 3.5g,则碳酸钠的实际质量为_g.9(4)小华在测定所配制溶液的酸碱度时,先将 pH 试纸用蒸馏水湿润,再进行测定,则测得的溶液的 pH 值

20、_(选填“偏大”、“偏小”或“不受影响”).(5)用 pH 试纸测定所配制溶液的 pH,正确操作方法为_.2 2、解析、解析:(1)由图可知,a 是玻璃棒,b 是药匙;(2)操作顺序是先取固体药品,用天平称量,倒入烧杯,用量筒量取溶剂,搅拌溶解,所以顺序为)ECADB;(3)由于砝码和物体称量位置颠倒,所以砝码质量减去游码示数才是被测固体质量,10g-3.5g=6.5g;(4)用蒸馏水湿润 pH 试纸,相当于稀释了被测溶液,碱性变弱,所以 pH 值偏小;(5)用 pH 试纸测定 pH 要用到玻璃片、标准比色卡,需要蘸取被测液滴到试纸;答案答案:(1)玻璃棒 药匙 (2)ECADB (3)6.5

21、g (4)偏小(5)在白瓷板或玻璃片上放一小片 pH 试纸,将被测液滴到试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,即可得出该溶液的 pH.3 3、从海水得到的粗盐,往往含有可溶性杂质(主要有 Ca2+、Mg2+、SO42)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图:图 2-34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:(1)操作中的物质 X 为 ,正确的操作顺序为 (填序号);(2)为最终获得

22、精盐,操作、和后还需增加的操作是 ;3 3、解析、解析:(1)除去 Mg2+需要添加 OH-,所以 X 应是 NaOH 溶液;碳酸根离子既能除去 Ca2+,又能除去过量的Ba2+,所以应放在氯化钡之后,氢氧化钠溶液除了除去 Mg2+以外,对溶液无其它影响,可前可后,所以正确的操作顺序为或;(2)生成沉淀后需要过滤操作,所以操作、和后还需增加的操作是过滤;10 答案答案:(1)氢氧化钠溶液 或 (2)过滤4 4、甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线如图所示,请回答:图 2-35(1)25时,将 25g 甲固体加入到 50g 水中,充分溶解并恢复到原温度后,得到溶液的质量为 g.(2)要使 35时接

23、近饱和的甲溶液变成该温度下的饱和溶液,可采用的一种方法是 .(3)现有操作步骤:a溶解 b过滤 c降温结晶 d加热浓缩;若甲固体中含有少量乙,则提纯甲的操作步骤是 (填字母序号).(4)将 35时丙的饱和溶液降温到 25,则其溶液的溶质质量分数 (填“变大”、“变小”或“不变”).(5)向 100g35的水中加入 45g 甲固体,发现全部溶解,一段时间后又有部分甲的晶体析出.你认为“全部溶解”的原因可能是 .4 4、解析、解析:(1)25时甲的溶解度为 30g,50g 水只能溶解 15g 甲固体,所以溶液质量为 65g;(2)在温度不变的情况下,恒温蒸发溶剂、增加溶质都可使甲溶液变成饱和溶液;

24、(3)甲物质溶解度受温度影响大,先溶解,再加热浓缩、降温结晶使甲物质析出,最后过滤出来;(4)丙溶液降温后溶解度增大,饱和溶液变不饱和溶液,但溶质质量分数不变;(5)35时 100g 水最多溶解 40g 甲物质,但甲的溶解度随温度升高而增大,45g 甲固体全部溶解的原因可能是溶解放热使溶解度增大,但随着温度恢复正常,溶解度减小,晶体又析出;答案答案:(1)65 (2)加入甲物质(溶质)或恒温蒸发溶剂(水)(3)adcb (4)不变 (5)甲固体溶于水时放热5 5、二十一世纪是海洋开发与利用的世纪,我市规划确立了“蓝色经济”发展战略,海洋化学资源的综合利用将是重点发展领域之一.以下是某研究性学习

25、小组在探究海水综合利用中遇到的问题,请你参与解决并填空:(1)问题一、海水制镁过程中如何富集镁离子?11 甲、乙、丙三位同学各自提出自己的设想:甲:直接往海水中加入石灰乳.乙:高温加热蒸发海水后,加入石灰乳.丙:向晒盐后的卤水中,加入石灰乳.通过分析比较,你认为_的设想最为经济合理(选填“甲”、“乙”或“丙”).问题二、粗盐纯化过程中如何除去可溶性杂质?来 粗盐中含有硫酸钠、氯化钙等杂质.提纯时,先向粗盐水中加过量的氢氧化钡溶液,目的是完全除尽_;再加过量的_溶液,除去杂质阳离子;滤去沉淀,向滤液中加入_,将溶液的 pH 调为 7,即得到精盐水.问题三、海水“制碱”的产物成分是什么?同学们从某

26、企业取回少量碳酸氢钠受热完全分解后的固体样品,为确定其成分,进行了如下探究:【提出猜想】甲的猜想:样品中只含有碳酸钠;乙的猜想:样品中含有碳酸钠和氢氧化钠;丙的猜想:样品中只含有氢氧化钠.他们做出上述三种猜想的科学依据是_.(2)【实验、记录与分析】步骤实验操作实验现象结论1取少量样品于试管中,加水完全溶解,再加入_丙的猜想不成立2取步骤 1 反应后的溶液于试管中,_只有甲的猜想成立5 5、解析、解析:(1)根据题意,丙的做法既节约药剂,又节省能量,所以最合理;加入过量氢氧化钡溶液可生成硫酸钡沉淀,完全除去 SO42-;再加入碳酸钠溶液,可同时除去 Ba2+和 Ca2+,此时溶液呈碱性;最后加

27、入稀盐酸,可反应掉碳酸钠,同时中和碱溶液;碳酸氢钠含有 C、O、Na、H 四种元素,根据化学反应前后元素的种类不变原理,猜想可能分解成碳酸钠和氢氧化钠等;(2)加入过量氯化钙,若生成白色沉淀,就证明丙的猜想不成立;若要样品中只含有碳酸钠,步骤 1 反应后的溶液应呈碱性,可加入无色酚酞试液,只要溶液不变色,就能证明甲的猜想成立;答案答案:(1)问题一:丙问题二:硫酸根离子或硫酸钠 碳酸钠 稀盐酸12 问题三:化学反应前后,元素的种类不变或元素守恒(2)步骤实验操作实验现象1过量氯化钙溶液生成白色沉淀2滴加无色酚酞试液无明显现象6 6、某化学小组参观制碱厂后,绘制了该厂生产纯碱的工艺流程图如下,据

28、图回答:图 2-36(1)流程图是依次向粗盐水中加入 Ca(OH)2和 Na2CO3,二者加入的顺序能否颠倒?为什么?_.(2)用一个化学方程式表示出流程图中发生的总反应_.(3)如果不将氯化铵作为目标产品,即加入氨气不是为了生产出氯化铵,那么,氨气在制碱过程中的作用是_.(4)工业生产纯碱的流程中,碳酸化时溶液中析出碳酸氢钠而没有析出氯化铵的原因是_.6 6、解析、解析:(1)Ca(OH)2只可除去氯化镁,而 Na2CO3可同时除去氯化钙和过量的 Ca(OH)2,所以应后加 Na2CO3,顺序不能颠倒;(2)流程 II 中 NH3、CO2 和食盐水发生反应生成碳酸氢钠和氯化铵(制纯碱公式);(3)氨气溶液呈碱性,CO2 是酸性氧化物,所以氨气可增大二氧化碳的吸收量;(4)由于碳酸氢钠的溶解度比氯化铵小,所以温度控制适宜时碳酸氢钠容易析出;答案答案:(1)不能颠倒,如果颠倒,过量的氢氧化钙和新生成的氯化钙无法出去(2)NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3+NH4Cl(3)增大二氧化碳的吸收量(或媒介作用等合理答案均可)(4)在该温度下碳酸氢钠的溶解度比氯化铵小