初三化学实验专题及针对练习附参考答案
一、物质的分离、除杂和提纯
知识分类
（一）气体的净化与干燥
1、气体净化的几种方法
⑴吸收法：用吸收剂将杂质气体吸收除去。如，除去CO中混有的少量CO2，可先用浓NaOH溶液吸收CO2，再用浓硫酸等干燥剂除去水蒸气。
常见气体吸收剂见下表：
吸收剂
吸收的气体杂质
吸收剂
吸收的气体杂质

水
可溶性气体：HCl、NH3等
NaOH固体
CO2、HCl、H20

无水CuSO4
H2O
碱石灰
CO2、HCl、H20

灼热的铜网
O2
NaOH溶液
CO2、HCl

灼热的CuO
H2、CO
浓硫酸
H20

⑵转化法：通过化学反应，将杂质气体转化为所要得到的气体。如，除去CO2中的少量CO，可将混合气体通过足量的灼热CuO，CO + CuO
Cu + CO2。
2、气体的干燥
气体的干燥是通过干燥剂来实现的，选择干燥要根据气体的性质，一般原则是：酸性干燥剂不能用来干燥碱性气体，碱性干燥剂不能用来干燥酸性气体，干燥装置由干燥剂状态决定。
⑴常见的干燥剂
干燥剂
可干燥气体
不可干燥气体
干燥
装置

名称或化学式
酸碱性
状态




浓H2SO4
酸性
液态
H2、N2、O2、CO2、HCl、CH4、CO等
NH3
A

固体NaOH
生石灰
碱性
固态
H2、O2、N2、CH4、CO、NH3等
CO2、SO2、HCl
B或C

无水CaCl※
中性
固态
除NH3外所有气体
NH3
B或C

⑵常用干燥装置如下：


注意：选择吸收装置时，要注意进、出气体导管的连接方法，若用“洗气瓶”，要注意“长进短出”，若用干燥管要注意“大进小出”。先除去气体中含有的其他杂质，干燥除去水蒸气的操作放在最后。
（二）物质的分离和提纯
分离和提纯的主要方法
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
粗盐的提纯


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

续表
方法
适用范围或原理
举例

化学方法
化气法
与杂质反应生成气体而除去
除Na2SO4中Na2CO3，可加适量稀H2SO4：Na2CO3+ H2SO4＝Na2SO4+ CO2↑+ H2O


沉淀法
将杂质转化为沉淀过滤除去
除去NaCl中的Na2SO4，可加适量的BaCl2：Na2SO4+ BaCl2==BaSO4↓+2NaCl


置换法
将杂质通过置换反应而除去
除Fe SO4中的Cu SO4，可加过量的铁粉，再过滤：CuSO4+Fe==Cu+Fe SO4


溶解法
将杂质溶于某种试剂而除去
除C粉中的CuO粉，可加适量稀硫酸，再过滤：CuO+ H2SO4==CuSO4+ H2O


加热法
杂质受热易分解，通过加热将杂质除去
除CaO中的CaCO3可加热：CaCO3
CaO+ CO2↑


转化法
将杂质通过化学反应转化为主要成分
除CO2中的CO，可将气体通过灼热的CuO：CO+CuO
Cu+CO2

当然，实际分离与提纯还会有一些其他方法，在实际解题时要因题而解，也可以综合而灵活地运用几种方法。
问题探究
问题1除去NaCl溶液中的杂质Ba(OH)2，若只准加入一种试剂，则这种试剂是_______。
【分析】除去杂质的方法有多种，原则是不引入新的杂质，对所提纯的物质不能改变，把杂质转化成所需要的物质，便于分离。如将杂质被溶液吸收；将杂质转化为气体或沉淀；将不溶的杂质转为可溶物等。根据题目要求，除去Ba(OH)2，可以加入带有SO42-的试剂，如Na2SO4、CuSO4、H2SO4等，它们都能与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀。但是，如果选用Na2SO4溶液，除了生成BaSO4，同时还有NaOH产生，NaOH是能溶于水的，无法与NaCl分开。等于除去Ba(OH)2的同时又引进了新的杂质NaOH。如果选用CuSO4溶液，则生成BaSO4和Cu(OH)2两种沉淀，再经过过滤，即可得到较纯的NaCl。当然加入Fe2(SO4)3溶液也可除去杂质Ba(OH)2。若选用H2SO4，则生成BaSO4和水，也可除去杂质Ba(OH)2。
【答案】 CuSO4或Fe2(SO4)3或H2SO4
问题2除掉氯化钠溶液中混有的少量碳酸钠，应选用适量的试剂是　 [　　　 ]
　　A．稀硫酸　 　　　B．硝酸银　　C．澄清石灰水　 　D．稀盐酸
【分析】本题除去杂质碳酸钠，可考虑加入酸溶液与碳酸钠发生复分解反应，把杂质变成CO2气体逸出。但要注意加入的酸只能是盐酸，否则又会产生新的钠盐杂质。
【答案】 D
问题3分离NaCl、FeCl3和BaSO4的混合物，应选用的一组试剂是（ ）
A. H2O、AgNO3、HNO3 B. H2O、NaOH、HNO3
C. H2O、NaOH、HCl D. H2O、KOH、HNO3
【分析】此题中，因NaCl 、FeCl3均溶于水，BaSO4难溶于水，所以先用水溶解，利用溶解性差异过滤分离，然后用NaOH溶液与滤液反应，NaCl未变化，FeCl3被转化为Fe(OH)3↓，通过过滤分别得到滤液和沉淀，将滤液蒸发结晶可得纯净的NaCl，将沉淀与HCl溶液反应，可使转化为Fe(OH)3的FeCl3得以复原。在分离操作中同样要遵循不能引入新杂质的原则，所以选C。
【答案】C
问题4为了除去粗盐中的CaCl2、MgSO4及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列5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加过量的BaCl2溶液。正确的操作顺序是（ ）
A. ①④②⑤③ B. ④①②⑤③ C. ②⑤④①③ D. ⑤②④①③
【分析】除去多种杂质时，要考虑加入试剂的顺序，为了保证将杂质除尽，所加试剂必须过量，因此为了不引进新杂质，后面加入的试剂要能除去前面加入的试剂。本题加入试剂及顺序是：a加过量的BaCl2溶液，除去SO42－；b加过量的NaOH溶液，除去Mg2+；c加过量的Na2CO3溶液除去Ba2+、Ca2+；d过滤，除去生成的沉淀（CaCO3、BaCO3、Mg(OH)2和泥沙）；e加适量的盐酸，除去过量的CO32－和OH－，由于b和a顺序互换，不影响除杂目的，所以前两步操作顺序可颠倒。
【答案】C、D。

针对练习
一、选择题（每小题只有一个选项符合题意）
1、氮气混有少量氢气、二氧化碳和水蒸气，欲获得干燥纯净的氮气，可采取下列操作：①通过浓硫酸，②通过填充氧化铜的加热管，③通过氢氧化钠浓溶液，④通过浓盐酸。最好的组合顺序是 　　 （　 ）
A、①→②→③　　B、③→②→④　　C、③→②→①　　D、④→②→③
2、下列各组物质中的杂质（括号内为杂质），只需加入适量稀硫酸就能除去的是（ ）
A. NaCl（Na2CO3） B. Fe（Cu） C. Na2CO3（CaCO3） D. HCl（BaCl2）
3、下列各组物质的溶液，不另加试剂无法一一鉴别的是 （ ）
A．NaOH HCl CuSO4 MgSO4 　　　B．Na2CO3 K2SO4 BaCl2 HCl
C．KNO3 HCl CaCl2 NaOH 　　　 D．NH4NO3 H2SO4 NaOH MgCl2
4、分离下列各组物质的方法不正确的是 （ ）
A．用过滤法分离氧化铜和硫酸铜的混合物
B．用结晶法分离氯化钠和硝酸钾的混合物
C．用蒸馏法（依据物质沸点的不同）分离煤油和水的混合物
D．通过灼热的氧化铜除去CO中的CO2，得纯净的CO
5、下表是各物质所含的少量杂质以及除去这些杂质所选用的试剂或操作方法，其中正确的是 （ ）
选 项
物 质
杂 质
除杂试剂或操作方法

A
氯化钠溶液
氯化镁
加入适量烧碱溶液，再过滤

B
硝酸钠溶液
硫酸钠
加入适量氯化钡溶液，再过滤

C
熟石灰
石灰石
高温煅烧

D
二氧化碳
一氧化碳
通过澄清石灰水

6、按照加水溶解、过滤、蒸发的顺序进行操作，可以分离的一组混合物是 ( )
A．木炭粉和二氧化锰 B．铁粉和硫酸铜晶体
C．氯化钡和硫酸钾 D．二氧化锰和氯化钠
7、下列实验方案中，能达到预期目的的是 （ ）
A. 用NaOH溶液除去CO2中混有的HCl气体
B. 用点燃的方法除去CO中混有的少量CO2
C. 用稀盐酸除去热水瓶胆壁上的水垢［主要成分CaCO3和Mg(OH)2］
D. 用BaCl2溶液除去KNO3溶液中混有的少量K2SO4，得到纯净的KNO3溶液
8、实验操作方法：①称量，②过滤，③蒸发，④结晶；其中可用于混合物分离的是（ ）
A. ①② B. ③④ C. ①②③ D.②③④
二、填空题
9、右图所示的装置有多种用途。根据实验需要，气体既可从a导入也可以从b口导入。瓶中既可加入其他物质，也可以加入不同的液体或固体颗粒等。请根据要求将相关内容填入下表，然后结合物理知识回答问题：

用途
气体入口（a或b）
瓶中物质

①收集H2



②排气法收集CO2

空气

③排水法收集O2

水

④除去H2中的杂质HCl气体



⑤干燥CO2气体



⑥验证CO气体中含有CO2杂质并除去



结合物理知识，简述在表内第③项中，排水法收集O2操作成功的原理　　　　 　　。
10、为除去Na2SO4溶液中含有的杂质Na2CO3，甲、乙、丙三位同学分别选用一种试剂（适量）进行实验。请你对他们所选用的试剂进行评价：
学生
选用试剂
评价（是否可行，并简述理由）

甲




乙
H2SO4


丙
Ba(OH)2


11、某课外活动小组通过Internet网上资料得知：废弃的定影液中含有一定量的AgNO3。他们从摄影店收集到一些废弃的定影液，准备将其中的银以单质的形式回收。于是。他们进行了以下实验活动：
（1）[设计方案] ①加入比银活泼的金属单质 ②除去金属混合物中的杂质
（2）[小组讨论]
①选择加入的金属
甲同学认为：向定影液中加入过量的铜粉，则得到的金属混合物含有银和铜；
乙同学认为：向定影液中加入过量的铁粉，则得到的金属混合物含有银和铁。你认为 同学的方案更合理，其原因是 。该方案的化学方程式为 。
②除去银粉中混有的金属向金属混合物中加入的试剂是 ，化学方程式为 。
（3）[进行实验] 过程如下：


请回答：操作a是 ，需要用到的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒和 ；溶液B中溶质的化学式为 。
（4）[产品验证]请你设计一个简单方法验证得到的银中是否含有铁粉，方法是
。
二、常见物质的鉴别方法
归纳整理
物质及重要离子的鉴别是化学知识在一个较高层次的巩固和应用，是学科能力培养的一个重要平台，是化学学科重要且独特的考试形式。重要物质及离子的鉴别是经久不衰的考查热点，其考查形式的不断变化又是其亮点所在。
1．重要物质的鉴别
（1）被鉴别的物质：①涉及到物质的类属：气体、单质、氧化物、酸、碱、盐。②涉及到物质的体系：同类物质的鉴别；不同类物质的鉴别；同一体系中不同物质的鉴别；不同体系中不同物质的鉴别。
（2）考查形式：①围绕试剂的考查：根据物质的特性和特有的反应通过自选试剂、指定试剂或不加其它试剂来鉴别物质，要求达到反应灵敏、现象明显、操作简便、结论可靠的效果，前两者又涉及用一种试剂或一组试剂鉴别数种物质，常以填空题或选择题的形式出现。 ②围绕实验操作的考查：要求将试样的采集、试剂的加入、现象的观察与描述、结论的表述等过程加以阐述。③围绕评价的考查：要求从试剂正确、步骤合理、操作简便、现象明显等角度评价鉴别方案或结论等，常以简答题的形式出现。
（3）答题要领：关键是对所给物质的一般性质及特殊性质（如颜色、气味等）、某些物质间能否发生反应以及反应是否有特殊现象等有所了解，并应用到解题的过程中。
2．重要离子的鉴别
（1）被鉴离子：阳离子——H+、Ag+、Ca2+、Ba2+、Cu2+、Fe3+等；阴离子：Cl-、OH-、CO32-、SO42-等。
（2）考查形式：判断离子共存；确定离子的组合方法；确定物质的组成；对鉴别方案或结论的评价等。
问题探究
问题1有如下试剂：①pH试纸②酚酞溶液③稀HCl④Na2CO3溶液⑤石蕊试液。其中能将水、稀硫酸、澄清石灰水三种无色液体一次性鉴别开来的是 。
[分析] 此题属于用一种试剂鉴别多种物质，其解题思路为：一般根据溶液的酸碱性、溶解性、阴阳离子的不同特征选择试剂。从溶液的酸碱性来看，三种被鉴溶液分别显中性、酸性、碱性，用pH试纸或石蕊试液能将它们鉴别开来；从溶液的组成来看，稀硫酸中含有H+，澄清石灰水中含有Ca2+，若向其中分别加入Na2CO3溶液，产生的现象依次是出现气泡、生成白色沉淀。
[答案] ①④⑤
问题2下列各组稀溶液中，利用组内物质的相互反应，就能将各种物质鉴别出来的是
A．Na2CO3、H2SO4、HCl、KNO3 B．CuSO4、KOH、NaCl、NaOH
C．Na2SO4、Na2CO3、BaCl2、HNO3 D．NaNO3、MgCl2、KCl、Ba(OH)2
[分析] 此题属于不外加试剂鉴别多种物质，其解题思路有两种：（1）“一看”——通过观察将被鉴物中颜色特殊的甲物质首先鉴别出来、“二反应”——将被鉴别出来的甲物质作试剂并将其加入到其余物质中，将有特征反应现象的乙物质鉴别出来，再将乙物质作为试剂并将其加入到其余物质中，将有特征反应现象的丙物质鉴别出来，依次类推。（2）“两两混合、统计现象”——将被鉴物质通过两两混合，将其中的反应现象作统计，若被鉴物质产生不同的现象，则可通过此方法加以鉴别。
相互反应是通过两两混合得以实现的。A组物质通过两两混合，Na2CO3两次产生气体可被鉴别，而H2SO4、HCl均产生一次气体，因现象相同无法鉴别；B组物质通过观察有一溶液呈蓝色为CuSO4，将CuSO4作为试剂加入到其它溶液中，因KOH、NaOH均产生蓝色沉淀无法鉴别。按照上述原理可对C、D两组物质作同样的分析。
[答案] C
问题3某校实验室在搬迁时，不慎把三瓶无色溶液的标签损坏了，只知道它们分别是盐酸、BaCl2溶液和Na2C03溶液。甲、乙、丙三位学生各用一种试剂，一次性鉴别都取得了成功。已知：Na2C03溶液显碱性，BaCl2溶液呈中性。
(1)请你写出下表中三位学生所用试剂的名称：
鉴别溶液
鉴别方法
试剂名称

盐 酸
甲：一种指示剂


BaCl2溶液
乙：一种酸溶液


Na2C03溶液
丙：一种钾的正盐溶液


(2)丁学生认为不用任何试剂即可鉴别，请你简要叙述他的鉴别过程(一种方法即可)：
。
[分析]鉴别不同物质一定要分析被鉴物在组成和性质上的差异，要以出现不同现象为最终目的，确定所用试剂和实验方法。盐酸显酸性，Na2C03溶液显碱性，BaCl2溶液呈中性，若用酸碱指示剂加以鉴别，只能使用紫色的石蕊试液；由于BaCl2溶液含Ba2+，Na2C03溶液中含有CO32-，若用酸来鉴别，可用稀硫酸（产生沉淀的为BaCl2溶液，产生气泡的为Na2C03溶液，无现象的为盐酸）；若用一种钾的正盐溶液来鉴别，可用K2C03溶液（产生气泡的为盐酸，产生沉淀的为BaCl2溶液，无现象的为Na2C03溶液）。在不用任何试剂的前提下，可将三种被鉴溶液两两混合，根据现象的不同即可鉴别。
[答案]（1）甲：紫色的石蕊试液；（2）乙：稀硫酸；（3）丙：K2C03溶液。
（2）分别取三种物质的溶液少许于试管中并作两两混合，产生沉淀的为BaCl2溶液，产生气泡的为Na2C03溶液，无现象的为盐酸。
针对练习
一、选择题
1.若将氧气和二氧化碳两种无色气体区别开来，下列方法中不可行的是 （ ）
A．分别通人澄清的石灰水中 B.分别通人滴有紫色石蕊试液的水中
C.将带火星的小木条分别插入到两瓶气体中 D.分别通人蒸馏水中
2．下列有关物质的检验或区分方法中不正确的是 （ ）
A.向某物质中加入稀盐酸，有无色气体放出，则证明该物质是碳酸盐
B.鉴别氧气和空气两瓶气体时， 将燃着的木条分别插入瓶中，燃烧更旺的为氧气
C.鉴别铁粉和石墨粉时，分别加入稀盐酸，若有气体放出，则证明为铁粉
D.某化肥与碱共热，若产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，证明为铵态氮肥
3．鉴别三瓶无色溶液：H2SO4、CaCl2、NaCl可选用试剂 （ ）
A．AgNO3溶液 B．紫色石蕊试液 C．酚酞试液 D．Na2CO3溶液
4．为了鉴别室温下饱和石灰水和蒸馏水：①用pH试纸测试溶液的pH；②用光学显微镜观察；③用嘴尝；④滴加FeCl3溶液；⑤加热观察。其中可行的是 （ ）
A．①②④ B．③④⑤ C．①④⑤ D．②③⑤
5．下列各组物质的溶液，不另加试剂无法一一鉴别的是 （ ）
A．NaOH HCl CuSO4 MgSO4 　　　 B．KNO3 HCl CaCl2 NaOH
C．Na2CO3 K2SO4 BaCl2 HCl 　　　 D．NH4NO3 H2SO4 NaOH MgCl2
6．区分日常生活中的下列各组物质，所加试剂或操作方法完全正确的是 （ ）
需鉴别物质 　 方法1 方法2
A．硫酸铵和碳酸钙 加水溶解 加熟石灰
B．一氧化碳和二氧化碳 闻气味 通过灼热的氧化铜
C．食盐水和蒸馏水 测pH 蒸发结晶
D．真黄金和假黄金（铜锌合金） 看颜色 灼烧
7．现有甲、乙、丙、丁4瓶无色溶液，分别是稀盐酸、稀硝酸、烧碱、澄清的石灰水中的一种，通过下图所示的实验过程可以将它们一一鉴别。其中所加试剂X可能是 （ ）


A．稀H2SO4 B．Cu(NO3)2溶液 C.Na2CO3溶液 D．紫色的石蕊试液
二、简答题
8．某瓶盐溶液标鉴已被腐蚀，只知其可能是NaCl溶液、也可能是Na2CO3溶液。请你对这瓶溶液进行鉴定，以确定是NaCl溶液，还是Na2CO3溶液。
（1）鉴定该溶液可用两种不同类别的试剂（任选两种） 、 。
（2）简述其中一种鉴定方法（包括步骤、现象及结论）。
9．现有失去标签的两瓶无色溶液：稀盐酸和氯化钠。某兴趣小组设计用化学方法和物理方法区分它们。请回答有关问题：
（1）化学方法 在不选用酸碱指示剂、pH试纸的情况下，按表中方法一（示例）填写。所选试剂须属不同物质类别（物质类别是指单质、氧化物、酸、碱、盐、有机物等）。

所选试剂
判断方法

方法一（例）
锌
取少量样品分别与锌粒反应，有气体产生的原样品是稀盐酸，没有气体产生的是氯化钠溶液。

方法二



方法三



（2）物理方法 同学小王仅使用了酒精灯和玻璃棒两种仪器，就把这两种无色溶液区分开来了。请你猜测一下他的做法（简要叙述操作方法及判断方法）

10．某工地的仓库里有三包标签已磨损的白色粉末，分别是生石灰、熟石灰和碳酸钙粉末。请你设计一个简便的方法进行鉴别，并完成该实验报告。
操作步骤
现象与结论




11．有A、B、C、D四瓶失去标签的白色粉末（均为纯净物），已知它们可能是硫酸铜、碳酸钙、氯化钾、硫酸钾中的一种。某学生的鉴别实验过程记录如下：
步骤1：取A、B、C、D四种白色粉末各一药匙，分别放入四支洁净的试管中，各加蒸馏水2 mL，振荡后静置。四支试管底部均有固体存在，只有盛放A的试管中液体呈蓝色，其他均呈无色。
步骤2：继续向盛放B、C、D的试管中加入等量的稀硫酸，只有D的试管中有气泡产生，其他均无明显变化。
步骤3：将步骤2盛放B和C的试管中固体滤出后，向滤液中分别滴加氯化钡溶液。
请根据该学生的实验过程，回答下列问题：
（1）步骤1中“四支试管底部均有固体存在”，与该学生预测的“只有一支试管中有固体存在，其他试管中均为澄清溶液”的现象不同，其原因可能是 。
（2）步骤3中，可能观察到的实验现象是 。
（3）根据该学生的实验，请选择下列①或②中的一个问题回答：
四种白色粉末均已一一鉴别出来，分别是
（写代号及其对应物质的化学式）。
② 四种白色粉末只能部分被鉴别出来，分别是 （写代号及其对应物质的化学式）；对尚未鉴别出来的物质，请设计实验进行确定，并填写下表。
实验操作
实验现象及结论