【知识点详解】
1. 化学鉴别方法:题目中涉及了多种化学物质的鉴别方法,如鉴别氧气与氮气不采用闻气味的方式,因为两者都是无色无味的气体;氯化钠与碳酸钠可以通过加入稀盐酸来区分,碳酸钠会与盐酸反应生成二氧化碳气体;铝与铝合金可以通过比较硬度来辨别;氯化钾与氯化铵用熟石灰(氢氧化钙)区分,氯化铵与氢氧化钙反应会产生氨气。
2. 实验方案合理性:鉴别和提纯是化学实验的重要部分。例如,用稀盐酸可以去除铁制品表面的铁锈,这是利用酸与金属氧化物的反应;用氯化钡溶液可区分稀盐酸和稀硫酸,因为硫酸钡是不溶于酸的沉淀;用二氧化碳鉴别NaOH和Ca(OH)2溶液,二氧化碳与氢氧化钙反应会有白色沉淀生成;而用无色酚酞试液不能检验NaOH溶液是否变质,因为即使NaOH变质成碳酸钠,溶液仍然呈碱性,酚酞仍会变红。
3. 物质的鉴别:鉴别澄清石灰水和氢氧化钠溶液,可以通过加入酸来观察是否有沉淀生成;硬水与软水的区分通常使用肥皂水,泡沫少的为硬水;过氧化氢在硫酸铜催化下会分解生成氧气;羊毛线和涤纶线燃烧时气味不同,羊毛有烧焦羽毛味。
4. 实验方案设计:合理的设计是实验成功的关键。比如,除去二氧化碳中的一氧化碳不能通入氧气点燃,因为会引入新杂质氧气;除去氯化钠中少量的氯化银,由于氯化银不溶于水,可通过溶解和过滤分离;验证锌、铜、金的金属活动性,加盐酸不能区分,因为铜和金都不与盐酸反应;除去生石灰中的碳酸钙,加水会使生石灰自身反应,加盐酸则会同时与生石灰和碳酸钙反应。
5. 物质鉴别方案:鉴别氮肥可以用Ba(OH)2,产生白色沉淀的为硫酸铵和碳酸铵;MgCl2、NaOH、H2SO4、CuSO4四种溶液通过颜色和相互反应可区分;Na2CO3、Ca(OH)2、盐酸、BaCl2四种溶液可通过相互反应生成沉淀和气体进行区分;CuO粉末、炭粉、铁粉可用磁铁或酸性气体如H2S区分。
6. 除去杂质的试剂选择:除去二氧化碳中的水分不宜用生石灰,因为生石灰会与二氧化碳反应;除去C粉中的CuO可用稀盐酸;除去CaCl2溶液中的HCl可用碳酸钙;除去CO中的CO2可用NaOH溶液。
7. 除去物质中的杂质:CO通过灼热氧化铜会转化为CO2;MnO2粉末中的KCl可通过溶解、过滤、洗涤、干燥;FeSO4溶液中的CuSO4加入锌粉会引入新的杂质ZnSO4;Na2SO4溶液中的NaCl若用硝酸银会生成AgCl沉淀,同时引入硝酸钠。
8. 除去混合物中杂质的方法:不合理的是A选项,CO通过灼热氧化铜会被氧化为CO2。
9. 除去物质中的杂质:正确方法包括O2中的HCl先通过NaOH溶液再通过浓硫酸;NaOH溶液中的Ca(OH)2加入过量碳酸钠后过滤;HCl溶液中的BaCl2用硫酸铜溶液沉淀BaSO4;FeSO4溶液中的CuSO4用过量铁粉置换。
10. 除去物质中的杂质:不可行的是C选项,CaO中混有CaCO3,加入稀盐酸会使CaO反应生成CaCl2。
11. 除去各物质中少量杂质:不合理的是D选项,CO2中的HCl通过氢氧化钠溶液会同时除去CO2。
12. 除去各组物质中的杂质:方法正确的是A、B、D,A选项用足量灼热氧化铜除去H2中的HCl,B选项通过灼热铜网除去N2中的O2,D选项通过足量铁粉除去FeSO4溶液中的CuSO4。
13. 实验目的与方案:能达成目的的是C选项,点燃鉴别棉线和羊毛线,羊毛燃烧有烧焦羽毛味,灰烬不易碎;其他选项A中CaO遇水会反应,B中CO2也会与NaOH反应,D中无法仅通过稀盐酸鉴别。
总结,这些题目主要涉及到初中化学中的酸、碱、盐的性质与鉴别,物质的提纯方法,以及实验设计的合理性。在解决这些问题时,需要理解各类化学反应原理,掌握不同物质的特性,并能灵活运用到实际操作中。