专题3 物质的分离和提纯（解析版）

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

方法适用范围或原理举例

①固体与液体混合物的分离

过滤法②可溶性固体与不溶性固体混合物的分粗盐提纯

物

离

理

蒸①分离溶质与溶剂从含有HCl的NaCl溶液中分离出固

方结

发②除去易挥发的杂质体NaCl

法晶

降低可溶性固体溶质溶解度受温度影响变化

法分离NaCl与KNO3的混合物

温度大小不同

除去Na2SO4中的Na2CO3，可选用稀

化气法与杂质反应生成气体而除去

2－

H2SO4将CO3转化成CO2

NaOH溶液中混有少量的Ca(OH)2，

沉淀法将杂质转化为沉淀过滤除去可加入适量的Ca(OH)2溶液将

2＋

化Ca转化成CaCO3

学除去FeSO4中的CuSO4，可加适量的

置换法将杂质通过置换反应而除去

方NaOH，再过滤

法除去C粉中的CuO粉，可加适量的

溶解法将杂质溶于某种试剂而除去

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

将杂质通过化学反应转化为被提纯的物除去CO2中的CO，可将气体通过灼

转化法

质热的氧化铜

3、物质的分离和提纯注意事项

第1页共23页..整理，更多资料加微信：.

（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

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

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。

第2页共23页..整理，更多资料加微信：.

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

第3页共23页..整理，更多资料加微信：.

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。

第4页共23页..整理，更多资料加微信：.

（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。

第5页共23页..整理，更多资料加微信：.

【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。

第6页共23页..整理，更多资料加微信：.

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

第7页共23页..整理，更多资料加微信：.

【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（）

气体氮气（N2）氩气（Ar）氧气（O2）

沸点﹣196℃﹣186℃﹣183℃

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（）

第8页共23页..整理，更多资料加微信：.

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：

第9页共23页..整理，更多资料加微信：.

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。

A.水的沸腾B.水的电解C.水的净化

（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4mL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。

第10页共23页..整理，更多资料加微信：.

（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：

第11页共23页..整理，更多资料加微信：.

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，

第12页共23页..整理，更多资料加微信：.

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；

第13页共23页..整理，更多资料加微信：.

（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。

第14页共23页..整理，更多资料加微信：.

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0.8mol。

（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%）

第15页共23页..整理，更多资料加微信：.

【答案】（1）0.8mol；

（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＝

0.8mol。

故答案为：0.8mol。

（2）设天然气合物样品中甲烷的质量为x。

CH4+2O2CO2+2H2O

1644

x35.2g

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

第16页共23页..整理，更多资料加微信：.

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。

第17页共23页..整理，更多资料加微信：.

【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

第18页共23页..整理，更多资料加微信：.

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+CO

Cu+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．

第19页共23页..整理，更多资料加微信：.

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，

73111

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+；

2﹣

操作三：加入过量的氯化钡，除去滤液中的SO4．

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，

第20页共23页..整理，更多资料加微信：.

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℃。

物质氢气氮气氧气氨气

沸点﹣252℃﹣195.89℃﹣183℃﹣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