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1、第38讲物质的检验、分离和提纯一、物质的检验一、物质的检验1.物质检验的分类物质检验的分类根据对物质检验结果要求的不同,可分为鉴定鉴定、鉴别鉴别、推断推断。2.物质检验的方法和步骤物质检验的方法和步骤(1)物质检验的方法a.物理方法:常利用物质的物理性质进行判别,如颜色、气味、溶解性、状态、焰色反应等。b.化学方法:利用物质发生化学反应时表现出的一些特殊现象,结合指示剂和反应条件进行判别。教材研读教材研读(2)物质检验时对化学反应和实验操作的一般要求a.反应要有明显的外部特征,如溶液颜色的改变、沉淀的生成或溶解、气体的产生等。b.反应要在适宜的条件下进行,如溶液的酸碱性、浓度、温度等的选择。c
2、.物质检验时常需排除干扰物的影响,如用Ba2+检验S应排除S、C等离子的干扰。d.当试样是固体时,一般需要先将少量试样溶解溶解,观察溶解后溶液的颜色,在溶解过程中有无气体产生、有无沉淀生成,以及沉淀的颜色等。e.在检验试样或配好的试样溶液中是否含有某种物质时,每次应取少量进行检验。e.在检验试样或配好的试样溶液中是否含有某种物质时,每次应取少量进行检验。(3)物质检验的步骤:取少许试样少许试样溶解加入试剂加入试剂观察现象现象得出结论得出结论。自测自测1向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作,结论正确的是()操作现象结论A滴加BaCl2溶液生成白色沉淀原溶液中有SB滴加氯水和CCl4
3、,振荡、静置下层溶液显紫色原溶液中有I-C用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应火焰呈黄色原溶液中有Na+,无K+D滴加稀NaOH溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口试纸不变蓝原溶液中无NB答案答案BC、S、Ag+等也能与BaCl2溶液反应产生白色沉淀,因此,不能确定原溶液中是否有S,故A项错误;Na+焰色反应的黄色能掩盖K+焰色反应的紫色,因此,不能确定溶液中是否存在K+,故C项错误;NH3在水中的溶解度很大,因此,向原溶液中滴加稀NaOH溶液,即使溶液中有N也不会逸出NH3,故D项错误。自测自测2某待测稀溶液中可能含有S、S、S2-、C、HC等阴离子,现进行如下实验操作(已知所加BaCl2溶液、稀H
4、2SO4、稀硝酸、澄清石灰水均过量;不考虑Ba2+与S2-的反应):(1)沉淀C的化学式为BaSO4。(2)生成沉淀B的反应的离子方程式为Cl2+S2-2Cl-+S。(3)若气体A是单一气体,则其化学式为CO2;若气体A是混合气体,则其成分为CO2与与NO(填化学式)。(4)原待测液中是否含有C、HC?。(5)原待测液中是否含有S、S?。解析解析(1)溶液B与稀H2SO4反应生成沉淀C,则沉淀C只能是过量的Ba2+与S反应生成的BaSO4。二、物质的分离和提纯二、物质的分离和提纯1.物质分离与提纯的区别物质分离与提纯的区别(1)物质的分离:将混合物中的各组分分离分离开来,获得几种纯净物的过程。
5、(2)物质的提纯:将混合物中的杂质除去除去而得到目标物质的过程。2.物质分离与提纯的基本原则物质分离与提纯的基本原则(1)“四原则”:不增增(提纯过程中不增加新的杂质);不减减(不减少被提纯的物质);易分离分离(被提纯物质转化后与杂质容易分离或杂质转化后与被提纯物质容易分离);易复原复原(被提纯物质转化后要易复原)。(2)“四必须”:除杂试剂必须过量必须过量;过量试剂必须除尽必须除尽(因为过量试剂会形成新的杂质);选最佳除杂途径;除去多种杂质时必须考虑加入试剂的顺序。自测自测3判断正误,正确的划“”,错误的划“”。( )( )( )( )将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤,洗涤
6、并收集沉淀( )用萃取、分液的方法除去酒精中的水( )用可见光束照射以区别溶液和胶体( )将混有HCl的CO2通入饱和NaHCO3溶液中除去HCl( )( )( )自测自测4左栏为物质分离、提纯的常用方法,右栏为待分离的混合物,请用线将左、右两栏间的对应关系连起来。考点突破考点突破考点一常见物质的检验和鉴别考点一常见物质的检验和鉴别考点二物质的分离和提纯方法考点二物质的分离和提纯方法一、常见物质的检验一、常见物质的检验1.物质检验的对比物质检验的对比考点一常见物质的检验和鉴别考点一常见物质的检验和鉴别检验类型鉴别利用不同物质的性质差异,通过实验,将它们区别开来鉴定根据物质的特性,通过实验,检验
7、出该物质的成分,确定它是否是这种物质推断根据已知实验及现象,分析判断,确定被检验的是什么物质,并指出可能存在什么,不可能存在什么操作注意事项若是固体,一般应先用蒸馏水溶解若同时检验多种物质,应将试管编号要取少量溶液放在试管中进行实验,绝不能在原试剂瓶中进行检验叙述顺序应是:实验(操作)现象结论原理(写化学方程式)2.常见阳离子的检验常见阳离子的检验常见阳离子试剂或方法实验现象H+紫色石蕊试液变红活泼金属(如Zn)或Na2CO3溶液有无色无味气体产生Na+焰色反应黄色火焰K+焰色反应紫色火焰(透过蓝色钴玻璃)Mg2+NaOH溶液白色沉淀,不溶于过量的碱Al3+NaOH溶液白色沉淀,溶于过量的强碱
8、Fe2+NaOH溶液白色沉淀灰绿色红褐色先加KSCN溶液,再加氯水加KSCN溶液无明显变化,再加氯水变为红色K3Fe(CN)6溶液产生蓝色沉淀常见阳离子试剂或方法实验现象Fe3+NaOH溶液生成红褐色沉淀KSCN溶液溶液呈红色苯酚溶液溶液呈紫色Cu2+NaOH溶液产生蓝色沉淀,加热则沉淀变黑N浓NaOH溶液,加热产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体Ba2+稀H2SO4(或硫酸盐溶液)和稀HNO3产生不溶于稀HNO3的白色沉淀Ag+盐酸和稀HNO3产生不溶于稀HNO3的白色沉淀3.常见阴离子的检验常见阴离子的检验二、物质鉴别题的类型和解题方法二、物质鉴别题的类型和解题方法1.任选试剂的鉴别题任选试
9、剂的鉴别题解这类题一般先分析给定物质的组成、类别及特征,选择适当的试剂将物质分组,然后按“个性”逐个把它们鉴别出来。例如:现有五种溶液HCl、H2SO4、NaNO3、Ca(OH)2、NaOH,如何将它们鉴别开来?分析:这五种物质中两种是酸,两种是碱,一种是盐,可先用石蕊分组,然后再鉴别,鉴别两种酸可用BaCl2溶液,鉴别两种碱可用Na2CO3溶液。2.限用一种试剂的鉴别题限用一种试剂的鉴别题这类题限制了试剂的使用,增加了题目的难度,要求学生必须熟练掌握各物质的化学性质及相互反应的现象,才能选择最佳试剂。试剂的选择主要有以下几种思路:(1)当鉴别的几种物质酸碱性不同时,可选用石蕊试液或pH试纸加
10、以鉴别。如:H2SO4溶液、Na2SO4溶液、NaOH溶液,可选用石蕊试液或pH试纸加以鉴别。(2)若几种溶液中含有不同的阳离子,可考虑选用可溶性碱与之反应,根据生成碱的溶解性、颜色、稳定性等加以鉴别。如:FeCl3溶液、Na2CO3溶液、MgSO4溶液,可选用NaOH溶液鉴别,与FeCl3反应有红褐色沉淀生成,与Na2CO3混合没有明显现象,与MgSO4反应有白色沉淀生成,根据现象的不同便可鉴别三种溶液。(3)若几种溶液中含有不同的阴离子,可选用含有可与阴离子产生沉淀的阳离子的盐的溶液,根据沉淀的颜色及沉淀是否溶于稀硝酸加以鉴别。若组成这几种物质的阴离子是挥发性或不稳定性酸的酸根离子,可选用
11、强酸,根据生成物的状态、气体的气味等性质加以鉴别。如:Ba(NO3)2、KCl、Na2CO3三种溶液就可用稀硫酸加以鉴别,稀硫酸与硝酸钡反应有白色沉淀生成,与氯化钾混合无明显现象,与碳酸钠反应有气体放出,根据现象的不同便可鉴别这三种溶液。3.不另加其他试剂的鉴别题不另加其他试剂的鉴别题此类题要求学生能熟练进行分析、推理。解答这类问题一般有下列几种方法:(1)观察法:如Cl2、O2、NO2三瓶气体,就可根据气体的颜色,用观察法进行鉴别。(2)气味法:如O2、H2S、NH3三种气体,就可用气味法进行鉴别。(3)点燃法:如O2、CO、CO2三种气体,可用点燃法加以鉴别。(4)加热法:如NaHCO3、
12、Na2CO3两种物质,可用加热法加以鉴别。(5)特殊现象法:先用观察法或气味法,鉴别出其中的一种,再用这种物质作为试剂鉴别其他物质。如要鉴别KCl、Ba(NO3)2、FeCl3、MgSO4、NaOH五种溶液,可先用观察法,鉴别出FeCl3溶液(棕黄色),然后用氯化铁溶液鉴别出氢氧化钠溶液,再用氢氧化钠溶液鉴别出硫酸镁溶液,最后用硫酸镁溶液鉴别出硝酸钡溶液,剩下的就是氯化钾溶液。(6)两两混合法:根据待鉴别物质溶液两两混合后的反应现象,进行分析推理,便可得出结论。如HCl、CaCl2、Na2CO3三种溶液,不用其他试剂,就可用两两混合法加以鉴别。HCl与Na2CO3反应有气体放出;HCl与CaC
13、l2不反应,无现象产生;CaCl2与Na2CO3溶液反应有白色沉淀生成,根据上述现象分析推理便可鉴别出三种溶液。典例典例1某白色粉末由两种物质组成,为鉴别其成分进行如下实验:取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解;再加入足量稀盐酸,有气泡产生,固体全部溶解;取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生,振荡后仍有固体存在。该白色粉末可能为()A.NaHCO3、Al(OH)3B.AgCl、NaHCO3C.Na2SO3、BaCO3D.Na2CO3、CuSO4答案答案CA项,加入足量稀硫酸后,固体全部溶解;B项,加入足量稀盐酸时有气泡产生,但仍有固体存在;D项,加入足量稀硫酸并振荡后,固体全部溶解。故A、B、
14、D均不符合题意。C1-1下列依据相关实验得出的结论正确的是()A.用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液B.向某溶液中滴加稀NaOH溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口,试纸不变蓝色,说明原溶液中无NC.将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后,滴加KSCN溶液,溶液不会变红D.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后,溶液显红色,该溶液中一定含Fe2+D答案答案DA项,火焰呈黄色,说明溶液中含有Na+,可能是钠盐溶液,也可能是NaOH溶液;B项,NH3极易溶于水,应采用浓NaOH溶液检验N;C项,N在酸性条件下具有氧化性,能将Fe2+氧化成Fe3+,滴加KSCN
15、溶液后,溶液变红。1-2有一瓶澄清的溶液,可能含有N、K+、Mg2+、Ba2+、Al3+、Fe3+、S、C、N、Cl-、I-,现进行如下实验:测该溶液显强酸性;取样加少量四氯化碳和数滴新制氯水,CCl4层为紫红色;另取样滴加稀NaOH溶液,使溶液变为碱性,此过程无沉淀生成;取少量上述碱性溶液,加Na2CO3溶液出现白色沉淀;将实验中的碱性溶液加热,有气体放出,该气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝。问:(1)原溶液中肯定存在的离子是;(2)肯定不存在的离子是;(3)不能确定是否存在的离子是K+、Cl-。解析解析由知溶液中一定不含C;由知溶液中一定含有I-,则一定不存在Fe3+和N;由知溶液中一定不存在
16、Mg2+、Al3+、Fe3+;由知溶液中一定含有Ba2+,则一定不存在S;由知溶液中一定存在N。1.物理方法物理方法考点二物质的分离和提纯方法考点二物质的分离和提纯方法2.化学方法化学方法典例典例2(2016北京理综,7)下列中草药煎制步骤中,属于过滤操作的是()答案答案CA项属于溶解;B项属于溶解和浓缩;D项则属于液体的转移。C2-1下列有关除杂的实验操作不合理的是()A.除去酸性MgCl2溶液中少量的FeCl3:加入足量的Mg(OH)2并过滤B.除去NaCl溶液中少量的Na2S:加入AgCl后再过滤C.除去石英中的少量碳酸钙:用稀盐酸溶解后过滤D.除去氯化钠固体中的少量纯碱:加入过量氯化钙
17、,过滤、蒸发、结晶答案答案DA项,Mg(OH)2和H+反应促进Fe3+水解,最终形成Fe(OH)3沉淀,通过过滤即可除去Fe(OH)3;B项,Na2S和AgCl反应生成Ag2S沉淀和NaCl,过滤除去Ag2S和过量的AgCl,即可得到NaCl溶液;C项,碳酸钙溶于稀盐酸生成可溶性的CaCl2,通过过滤可得到纯净的石英;D项,能除去杂质纯碱,但又引入了新的杂质CaCl2。D2-2除去下列物质中所含的少量杂质的方法正确的是()物质杂质试剂提纯方法ABaSO4BaCO3水溶解、过滤BCO2SO2饱和Na2CO3溶液洗气C乙酸乙酯乙酸NaOH溶液混合振荡、静置分液D蛋白质葡萄糖浓(NH4)2SO4溶液盐析、过滤D答案答案DA项,BaSO4和BaCO3都不溶于水,通过溶解、过滤不能除去杂质;B项,CO2能与饱和Na2CO3溶液反应生成NaHCO3;C项,乙酸乙酯在NaOH溶液中会发生水解;D项,在蛋白质溶液中加入浓(NH4)2SO4溶液发生盐析,经过过滤可得到蛋白质。
