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1、知识要点及典型习题(4)常见物质的分离、提纯和鉴别1、化学方法分离和提纯物质对物质的分离可一般先用化学方法对物质进行处理，然后再根据混合物的特点用恰当的分离方法（见化学基本操作）进行分离。用化学方法分离和提纯物质时要注意：最好不引入新的杂质； 不能损耗或减少被提纯物质的质量实验操作要简便，不能繁杂。用化学方法除去溶液中的杂质时，要使被分离的物质或离子尽可能除净，需要加入过量的分离试剂，在多步分离过程中，后加的试剂应能够把前面所加入的无关物质或离子除去。对于无机物溶液常用下列方法进行分离和提纯：（1）生成沉淀法：例如 NaCl 溶液里混有少量的 MgCl2 杂质，可加入过量的 NaOH 溶液，使
2、 Mg2+离子转化为 Mg(OH)2 沉淀（但引入新的杂质 OH ） ，过滤除去 Mg(OH)2，然后加入适量盐酸，调节 pH 为中性。（2）生成气体法：例如 Na2SO4 溶液中混有少量 Na2CO3，为了不引入新的杂质并增加SO42 ，可加入适量的稀 H2SO4，将 CO32 转化为 CO2 气体而除去。（3）氧化还原法：例如在 FeCl3 溶液里含有少量 FeCl2 杂质，可通入适量的 Cl2 气将FeCl2 氧化为 FeCl3。若在 FeCl2 溶液里含有少量 FeCl3，可加入适量的铁粉而将其除去。（4）正盐和与酸式盐相互转化法：例如在 Na2CO3 固体中含有少量 NaHCO3 杂
3、质，可将固体加热，使 NaHCO3 分解生成 Na2CO3，而除去杂质。若在 NaHCO3 溶液中混有少量Na2CO3 杂质，可向溶液里通入足量 CO2，使 Na2CO3 转化为 NaHCO3。（5）利用物质的两性除去杂质：例如在 Fe2O3 里混有少量的 Al2O3 杂质，可利用Al2O3 是两性氧化物，能与强碱溶液反应，往试样里加入足量的 NaOH 溶液，使其中 Al2O3 转化为可溶性 NaAlO2，然后过滤，洗涤难溶物，即为纯净的 Fe2O3。（6）离子交换法：例如用磺化煤（NaR）做阳离子交换剂，与硬水里的 Ca2+、Mg 2+进行交换，而使硬水软化。2、物质的鉴别物质的检验通常有鉴
4、定、鉴别和推断三类，它们的共同点是：依据物质的特殊性质和特征反应，选择适当的试剂和方法，准确观察反应中的明显现象，如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等，进行判断、推理。鉴定通常是指对于某一种物质的定性检验，根据物质的化学特性，分别检出阳离子、阴离子，鉴别通常是指对分别存放的两种或两种以上的物质进行定性辨认，可根据一种物质的特性区别于另一种，也可根据几种物质的颜色、气味、溶解性、溶解时的热效应等一般性质的不同加以区别。推断是通过已知实验事实，根据性质分析推求出被检验物质的组成和名称。我们要综合运用化学知识对常见物质进行鉴别和推断。（1）常见气体的检验常见气体 检验方法氢
5、气 纯净的氢气在空气中燃烧呈淡蓝色火焰，混合空气点燃有爆鸣声，生成物只有水。不是只有氢气才产生爆鸣声；可点燃的气体不一定是氢气氧气 可使带火星的木条复燃氯气 黄绿色，能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝（O 3、NO 2也能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝）氯化氢无色有刺激性气味的气体。在潮湿的空气中形成白雾，能使湿润的蓝色石蓝试纸变红；用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时冒白烟；将气体通入 AgNO3溶液时有白色沉淀生成。二氧化硫 无色有刺激性气味的气体。能使品红溶液褪色，加热后又显红色。能使酸性高锰酸钾溶液褪色。硫化氢 无色有具鸡蛋气味的气体。能使 Pb(NO3)2或 CuSO4溶液产生黑色沉淀，或使湿润的醋酸铅
6、试纸变黑。氨气 无色有刺激性气味，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时能生成白烟。二氧化氮 红棕色气体，通入水中生成无色的溶液并产生无色气体，水溶液显酸性。一氧化氮 无色气体，在空气中立即变成红棕色二氧化碳 能使澄清石灰水变浑浊；能使燃着的木条熄灭。SO 2气体也能使澄清的石灰水变混浊，N2等气体也能使燃着的木条熄灭。一氧化碳 可燃烧，火焰呈淡蓝色，燃烧后只生成 CO2；能使灼热的 CuO 由黑色变成红色。甲烷 无色气体，可燃，淡蓝色火焰，生成水和 CO2；不能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。乙烯 无色气体、可燃，燃烧时有明亮的火焰和黑烟，生成水和 CO2。能使高锰酸钾溶液、溴水褪
7、色。乙炔无色无臭气体，可燃，燃烧时有明亮的火焰和浓烟，生成水和 CO2，能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。几种重要阳离子的检验（l）H +：能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。（2）Na +、K +：用焰色反应来检验时，它们的火焰分别呈黄色、浅紫色（通过钴玻片）。（3）Ba 2+：能使稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液产生白色 BaSO4 沉淀，且沉淀不溶于稀硝酸。（4）Mg 2+：能与 NaOH 溶液反应生成白色 Mg(OH)2 沉淀，该沉淀能溶于 NH4Cl 溶液。（5）Al 3+：能与适量的 NaOH 溶液反应生成白色 Al(OH)3 絮状沉淀，该沉淀能溶于盐酸或过量的 NaOH 溶液。（6）A
8、g +：能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应，生成白色 AgCl 沉淀，不溶于稀 HNO3，但溶于氨水，生成Ag(NH 3)2 +。（7）NH 4+：铵盐（或浓溶液）与 NaOH 浓溶液反应，并加热，放出使湿润的红色石蓝试纸变蓝的有刺激性气味 NH3 气体。（8）Fe 2+：能与少量 NaOH 溶液反应，先生成白色 Fe(OH)2 沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色 Fe(OH)3 沉淀。或向亚铁盐的溶液里加入 KSCN 溶液，不显红色，加入少量新制的氯水后，立即显红色。2Fe 2+Cl22Fe 3+2Cl（9）Fe 3+：能与 KSCN 溶液反应，变成血红色 Fe(SCN)3 溶液，能与 NaOH
9、 溶液反应，生成红褐色 Fe(OH)3 沉淀。（10）Cu 2+：蓝色水溶液（浓的 CuCl2 溶液显绿色） ，能与 NaOH 溶液反应，生成蓝色的 Cu(OH)2 沉淀，加热后可转变为黑色的 CuO 沉淀。含 Cu2+溶液能与 Fe、Zn 片等反应，在金属片上有红色的铜生成。3、几种重要的阴离子的检验（1）OH ：能使无色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色、蓝色、黄色。（2）Cl ：能与硝酸银反应，生成白色的 AgCl 沉淀，沉淀不溶于稀硝酸，能溶于氨水，生成Ag(NH 3)2+。（3）Br ：能与硝酸银反应，生成淡黄色 AgBr 沉淀，不溶于稀硝酸。（4）I ：能与硝酸银反应
10、，生成黄色 AgI 沉淀，不溶于稀硝酸；也能与氯水反应，生成 I2，使淀粉溶液变蓝。（5）SO 42 ：能与含 Ba2+溶液反应，生成白色 BaSO4沉淀，不溶于硝酸。（6）SO 32 ：浓溶液能与强酸反应，产生无色有刺激性气味的 SO2气体，该气体能使品红溶液褪色。能与 BaCl2溶液反应，生成白色 BaSO3沉淀，该沉淀溶于盐酸，生成无色有刺激性气味的 SO2气体。（7）S 2 ：能与 Pb(NO3)2溶液反应，生成黑色的 PbS 沉淀。（8）CO 32 ：能与 BaCl2溶液反应，生成白色的 BaCO3沉淀，该沉淀溶于硝酸（或盐酸），生成无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的 CO2气体。（9
11、）HCO 3 ：取含 HCO3 盐溶液煮沸，放出无色无味 CO2气体，气体能使澄清石灰水变浑浊。或向 HCO3 盐酸溶液里加入稀 MgSO4溶液，无现象，加热煮沸，有白色沉淀 MgCO3生成，同时放出 CO 2气体。（10）PO 43 ：含磷酸根的中性溶液，能与 AgNO3反应，生成黄色 Ag3PO4沉淀，该沉淀溶于硝酸。（11）NO 3 ：浓溶液或晶体中加入铜片、浓硫酸加热，放出红棕色气体。4、几种重要有机物的检验（1）苯：能与纯溴、铁屑反应，产生 HBr 白雾。能与浓硫酸、浓硝酸的混合物反应，生成黄色的苦杏仁气味的油状（密度大于 1）难溶于水的硝基苯。（2）乙醇：能够与灼热的螺旋状铜丝反应
12、，使其表面上黑色 CuO 变为光亮的铜，并产生有刺激性气味的乙醛。乙醇与乙酸、浓硫酸混合物加热反应，将生成的气体通入饱和Na2CO3溶液，有透明油状、水果香味的乙酸乙酯液体浮在水面上。（3）苯酚：能与浓溴水反应生成白色的三溴苯酚沉淀。能与 FeCl3溶液反应，生成紫色溶液。（4）乙醛 能发生银镜反应，或能与新制的蓝色 Cu(OH)2加热反应，生成红色的 Cu2O 沉淀。5、用一种试剂或不用试剂鉴别物质用一种试剂来鉴别多种物质时，所选用的试剂必须能和被鉴别的物质大多数能发生反应，而且能产生不同的实验现象。常用的鉴别试剂有 FeCl3溶液、NaOH 溶液、Na 2CO3溶液、稀 H2SO4、Cu(
13、OH) 2悬浊液等。不用其他试剂来鉴别一组物质，一般情况从两个方面考虑：利用某些物质的特殊性质（如颜色、气味、溶解性等） ，首先鉴别出来，然后再用该试剂去鉴别其他物质。采用一种试剂与其他物质相互反应的现象不同，进行综合分析鉴别。综合实验例题：例 1：某学生根据高中课本中硝酸钾受热分解的实验操作来判断硝酸铅的分解产物之一是氧气；将试管中的硝酸铅加热到熔融，把带有火星的细木条伸进试管口，检验放出的气体，当发现木条复燃时该学生即断言，硝酸铅受热分解有氧气放出。请你对上述实验及结论的合理性作出评价。如有必要，可提出改进的实验方案。有关反应的方程式为：2KNO 3 2KNO2+O2 2Pb(NO 3)2
14、 2PbO+4NO2+O 2解题思路：比较反应式和，其不同之处是中除生成 O2 外，还生成了 NO2。这一不同又产生了两个结果，一方面 NO2 稀释了 O2，O 2 仅占混合气体的 20%，而这与空气中 O2 的含量相近，因而此处的 O2 不可能使带火星的木条复燃；另一方面 NO2 本身也能使带火星的木条复燃。因为 NO2 受热也能放出 O2；2NO 2=2NO+O2。解答：上述实验及结论在科学上是错误的。由于 NO2 干扰了 O2 的检验，因此应选用NaOH 溶液除掉 NO2 后再检验。例 2：（ 2007 高考天津 11 分 ）二氯化二硫（S 2C12）在工业上用于橡胶的硫化。为在实验室合
15、成 S2C12，某化学研究性学习小组查阅了有关资料，得到如下信息： 将干燥的氯气在 110 140与硫反应，即可得 S2C12 粗品。 有关物质的部分性质如下表：物质 熔点/ 沸点/ 化学性质S 112.8 444.6 略S2C12 77 137 遇水生成 HCl、SO 2、S；300以上完全分解；S2C12 + C12 2SCl2设计实验装置图如下：请回答下列问题：（1）B 中反应的离子方程式： ，E 中反应的化学方程式： ；（2）C、D 中的试剂分别是 、 ；（3）仪器 A、B 的名称分别是 、 ，F 的作用是 ；（4）如果在加热 E 时温度过高，对实验结果的影响是 ，硫在 F 中可能出现的现象是 ；（5）为了提高 S2C12 的纯度，关键的操作是控制好温度和 ；（6）上图装置不够完善，请你提出改进意见 。参考答案：（1）MnO 2+4H +2 C1 Mn2 +
