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1、专题六 物质的检验、分离、推断与除杂,一,二,三,物质的检验 物质的检验在中学学习中通常有鉴定、鉴别和推断(理)三类,其共同点是根据特征反应的现象判定物质;不同点是鉴定由物质的化学特性,分别检验出构成粒子(如阴离子、阳离子);鉴别通常是指对两种或两种以上的物质进行定性辨认(区分);推断是通过已知实验事实,根据性质分析推理出被检验物质的成分(肯定有什么,可能有什么,肯定没有什么)。 1.物质检验的一般方法 物理方法:依据特殊性质进行观察、分析、判断,得出结论。 化学方法:分别取出少量待检验物质(一般为溶液),加入少量试剂充分反应,观察反应现象;根据现象分析、判断,得出结论。,一,二,三,2.常见
2、物质的主要物理特性 (1)固体物质的颜色。 白色固体:无水CuSO4、MgO、P2O5、CaO、Ca(OH)2、NaOH、NaCl、Na2CO3。 紫红色固体:Cu。 红棕色固体:Fe2O3。 蓝色固体:CuSO45H2O。 绿色固体:Cu2(OH)2CO3。 淡黄色固体:S。 黑色固体:C(木炭粉)、CuO、MnO2、Fe3O4、Fe(粉)。 暗紫色固体:KMnO4。,一,二,三,(2)沉淀的颜色(七种常见沉淀)。 白色:BaSO4、AgCl、CaCO3、BaCO3、Mg(OH)2。 蓝色:Cu(OH)2。 红褐色:Fe(OH)3。 (3)溶液的颜色。 蓝色溶液:含Cu2+的溶液,如CuSO
3、4溶液。 黄色溶液:含Fe3+的溶液,如FeCl3溶液。 浅绿色溶液:含Fe2+的溶液,如FeSO4溶液。 紫红色溶液:KMnO4溶液。 (4)火焰的颜色。 淡蓝色火焰:H2在空气中燃烧发出淡蓝色火焰。 蓝色火焰:CO在空气中燃烧发出蓝色火焰。 蓝紫色火焰:S在纯氧中燃烧发出蓝紫色火焰。 (5)有刺激性气味的气体:HCl、SO2、NH3。,一,二,三,3.常见离子的检验,一,二,三,一,二,三,4.物质的鉴别 酸、碱、盐的鉴别是初中化学物质检验的核心内容,鉴别方法有多种,只有分清鉴别类型,掌握解题规律,才能解答好此类试题。 (1)原理:选择一种试剂,分别加入到待测物质中,会出现明显不同的现象。
4、 (2)方法:若物质间有明显的溶解性差异、溶解时的热效应差异及水溶液的颜色差异时,可用“水”来鉴别,如:CaCO3、NaOH、CuSO4、NaCl。 若物质间有明显的酸碱性差异,可选用紫色石蕊溶液或pH试纸来鉴别,如:HCl、NaCl、NaOH。,一,二,三,鉴别一组溶液时,.若溶液中有酸,可选用Na2CO3等可溶性碳酸盐来检验,如HCl、Ca(NO3)2、NaCl。 .若溶液中有碳酸盐时,可从酸入手;有含Ag+的化合物时,选用盐酸,如Na2CO3、NaCl、AgNO3;有含Ba2+的化合物时,选用硫酸,如Na2CO3、BaCl2、NaNO3。 .若阴离子相同而阳离子不同,可用强碱溶液如NaO
5、H、Ba(OH)2来鉴别,如CuCl2、MgCl2、FeCl3、NH4Cl。 .可根据不共存离子对选出阴、阳离子再组合试剂来鉴别,如(NH4)2SO4、NaNO3、NH4Cl、K2SO4可用Ba(OH)2溶液来鉴别; NaOH、BaCl2、KNO3可用CuSO4溶液来鉴别。 若被鉴别的物质为金属单质、非金属单质和金属氧化物时,可选用强酸为试剂来鉴别,如Fe粉、C粉、CuO。,一,二,三,物质的分离和提纯 1.含义 物质的分离是通过适当的方法,把混合物中的各组分物质彼此分开,并且恢复到各种物质的原来存在状态,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
6、净的物质,又称除杂。 2.主要方法 (1)物理方法:常见的有溶解法、过滤法、蒸发溶剂法、冷却热饱和溶液法等。 (2)化学方法:常见的有沉淀法、化气法、置换法、加热法、转化法等。 当然,实际的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。,一,二,三,3.解答物质除杂有关问题的注意事项 (1)不能“玉石俱焚”。所选试剂只与杂质反应,一般不与被提纯的物质反应。但特殊情况下所选试剂需要和被提纯的物质反应,但最终要转化成被提纯的物质。如除去FeCl3溶液中的NaCl,可加过量的NaOH溶液过滤洗涤加适量稀盐酸。 (2)“不增”“不减”。不增加新的杂质,不减少被提纯的物质。 (3)不污染环境。要
7、求所选用的除杂方法,不能产生污染环境的物质。 (4)不能“旧貌变新颜”。除杂结束前,要恢复被提纯物质的原有状态。,一,二,三,4.除杂方法的几个优化原则 (1)若同时有多种方法能除去杂质,要选择那些简单易行、除杂彻底的方法。 (2)应尽量选择既可除去杂质,又可增加被提纯物的方法,即“一举两得”。 (3)先考虑物理方法,再考虑化学方法。,一,二,三,物质的推断 1.物质推断题的解题步骤 (1)审题:认真审读原题,弄清文意和图意,理出题给条件,深挖细找,反复推敲。 (2)分析:抓住关键(“题眼”),找准解题的突破口,并从突破口出发,探求知识间的内在联系,应用多种思维方式,进行严密的分析和逻辑推理,
8、推出符合题意的结果。 (3)解答:根据题目的要求,按照分析和推理的结果,进行认真而全面的解答。 (4)检验:得出结论后切勿忘记验证。其方法是将所得答案放回原题中进行检验,若完全符合,则说明答案正确。若出现不符,则说明答案有误,需另行思考,推出正确答案。,一,二,三,2.初中化学推断题常用“题眼”归纳,一,二,三,一,二,三,一,二,三,3.推断题的解题方法(根据特征进行推断) 常见的特征有:(1)反应条件特征,如:点燃、加热、高温、通电、催化剂等。 (2)物质的颜色特征如:含Cu2+的溶液为蓝色,含Fe3+的溶液为黄色,含Fe2+的溶液为浅绿色,氢氧化铜为蓝色沉淀,氢氧化铁为红褐色沉淀等。 (
9、3)物质的性质特征如:不溶于水也不溶于稀硝酸的白色沉淀有AgCl和BaSO4,不溶于水的白色沉淀但溶于酸,且产生能使澄清石灰水变浑浊的气体为碳酸盐等。,类型1,类型2,类型3,物质的推断和检验 现有A、B、C、D、E五种溶液,它们分别是氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液、碳酸钠溶液、氯化钠溶液和稀硫酸中的一种。鉴别它们可按下图所示的步骤进行。回答下列问题:,类型1,类型2,类型3,(1)B中的溶质是 (填化学式)。 (2)用X鉴别D、E时,X可以选用不同的物质。 若X为稀盐酸,写出有气体生成的化学反应方程式: ; 若X为澄清石灰水,写出有沉淀生成的化学反应方程式: 。 解析(1)B的溶液呈蓝色,据此可知
10、B为硫酸铜溶液,溶质的化学式为CuSO4。(2)根据向A中加入石蕊溶液后,溶液呈红色,说明A显酸性,是稀硫酸;向C中加入石蕊溶液后,溶液仍为紫色,说明C显中性,是氯化钠溶液;向D、E中加入石蕊溶液,溶液呈蓝色,说明D、E显碱性,是氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液。本题要求鉴别氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液,加入稀盐酸后,碳酸钠能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2;若加入澄清石灰水,则碳酸钠与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,反应的化学方程式为Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3+2NaOH。,类型1,类型2,类型3,答案(1)CuS
11、O4 (2)Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2 Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3+2NaOH,类型1,类型2,类型3,物质的分离 用如下实验方法分离NaCl和CaCl2两种固体的混合物A,根据操作流程完成下列问题: (1)B物质是 。 (2)过滤操作中玻璃棒的作用是 。 (3)经分析上述方法分离出的F含有杂质,请对该设计方案加以完善: 。 (4)若用原操作方法,要测出混合物A中NaCl和CaCl2的质量比,不称量D,可通过称量 和 的质量求解。,类型1,类型2,类型3,解析(1)氯化钠和氯化钙的混合溶液中加入过量碳酸钠溶液,碳酸钠不与氯化钠反应,只与氯化钙反应,碳酸钠与
12、氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,所以沉淀B是碳酸钙。(2)过滤操作中玻璃棒的作用是引流。(3)由于加入的碳酸钠溶液过量,所以滤液E中的溶质有氯化钠和碳酸钠两种,因此,固体F是氯化钠和碳酸钠的混合物。为获得纯净的氯化钠,需在蒸发前加足量的盐酸,将过量的碳酸钠转化为氯化钠,所以改进的方案为向滤液E中加入足量的稀盐酸,再蒸发结晶(盐酸在蒸发时挥发,不影响固体F的纯度)。(4)要测定混合物中氯化钠和氯化钙的含量,分析分离流程,实验中引入了钠元素,所以最终所得氯化钠的质量较样品中氯化钠的质量大,所以不能称量所得氯化钠质量进行分析。由于样品中的钙元素全部转化成了碳酸钙沉淀,且碳酸钙中的钙元素全部来自于样
13、品中的氯化钙,所以应该称量碳酸钙的质量和样品的质量进行分析。,类型1,类型2,类型3,答案(1)碳酸钙(或CaCO3) (2)引流 (3)向滤液E中加入足量的稀盐酸,再蒸发结晶 (4)A B,类型1,类型2,类型3,物质的除杂 食盐是一种重要的化工原料。请回答下列问题。 (1)请完善实验室除去粗盐中泥沙等难溶性杂质的实验步骤。 溶解操作蒸发 操作所用的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒和 。 在蒸发过程中,待 时,停止加热,利用余热将滤液蒸干。,类型1,类型2,类型3,(2)由于粗盐中含有少量MgCl2、CaCl2、Na2SO4等杂质,不能满足化工生产的要求,因此必须将粗盐进行精制。流程如下图所示。 加
14、入稍过量的Na2CO3溶液除了能除去粗盐中的CaCl2外,它还有一个作用是 (用化学方程式表示)。 通过操作所得滤液中的溶质有 (用化学式表示)。 (3)若有溶质的质量分数为10%的氯化钠不饱和溶液100 kg,要将其变成20 时氯化钠的饱和溶液,以满足化工生产的需要,可采用的最简便方法是 (已知:20 时氯化钠的溶解度为36 g)。,类型1,类型2,类型3,解析(1)操作是过滤,所用的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒和漏斗。在蒸发过程中,待蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用余热将滤液蒸干。(2)题目中氢氧化钠的作用是除去氯化镁,氯化钡的作用是除去硫酸钠,而此时氯化钡是过量的,因此稍过量的Na2CO3溶液除了能除去粗盐中的CaCl2外,还要除去过量的氯化钡;通过操作所得滤液中的溶质有氯化钠、碳酸钠、氢氧化钠。若有溶质的质量分数为10%的氯化钠不饱和溶液100 kg,要将其变成20 时氯化钠的饱和溶液,以满足化工生产的需要,可采用的最简便方法是继续加入氯化钠固体,设加入的量为x,答案(1)漏斗 蒸发皿中出现较多固体 (2)BaCl2+Na2CO3=BaCO3+2NaCl Na2CO3、NaCl、NaOH (3)加入22.4 kg氯化钠固体,
