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1、 第38讲 物质的鉴别、分离、提纯一、物质的分离与提纯方法一、物质的分离与提纯方法 二、物质的检验二、物质的检验 1常见气体的检验： 检验气体是根据气体的特征。一般从气体的颜色和气味；水溶液的酸碱性助燃、可燃及燃烧现象的产物；遇空气的变化；其他特性去考虑。 2.常见离子的检验 三、牙膏和火柴中某些成分的三、牙膏和火柴中某些成分的检验 1牙膏中某些成分的检验： (1)牙膏中加有摩擦剂、发泡剂、保湿剂、增稠剂、防腐剂、着色剂等成分，其中常见的摩擦剂有磷酸钙、碳酸钙、氢氧化铝和二氧化硅等，保湿剂主要是甘油和水，能使牙膏保持湿润。 (2)碳酸钙的检验：加入稀盐酸有无色无味气体逸出。 CaCO3+2H+
2、=Ca2+CO2+H2O (3)甘油的检验：加入新制的Cu(OH)2，溶液呈绛蓝色。 2火柴头中某些成分的检验： (1)火柴头的成分：一般为KClO3、MnO2等氧化剂和易燃物如硫等。 (2)检验硫元素：燃烧后检验是否有SO2生成。检验SO2可用品红溶液，也可用酸性高锰酸钾溶液检验。 (3)常用检验SO2的实验装置： 操作1：带火柴烧完后，将火柴移出，迅速将甲烧杯倒扣在乙烧杯上，轻轻振荡乙烧杯。 操作2：将点燃的火柴放在漏斗下面，慢慢拉动注射器的活塞进行抽气，让火柴头燃烧产物通过试管中的溶液。 (4)检验火柴头中氯元素的存在： 方案1：将燃尽的火柴头浸泡在水中，取少量溶液于试管中，再滴加AgN
3、O3溶液和稀HNO3，若有白色沉淀产生，则说明含有氯元素。(燃烧后将氯元素由KClO3转化为Cl-，再检验Cl-) Cl-+Ag+=AgCl 方案2：将多根火柴头浸于水中，取少量溶液于试管中，加入AgNO3溶液和稀HNO3和NaNO2溶液，若有白色沉淀产生，则说明含氯元素。(直接检验 ) +3 +Ag+=AgCl+3 【感感悟悟提提升升】如何检测新装修居室内空气中甲醛浓度？ 可根据甲醛有一定还原性，用KMnO4酸性溶液检验，根据使一定量KMnO4酸性溶液巧好褪色的空气体积数，可以计算出空气中甲醛的浓度。 4 +5HCHO+12H+=4Mn2+5CO2+11H2O 四、四、亚硝酸硝酸钠和食和食盐
4、的的鉴别 1亚硝酸的性质： (1)弱酸性：NaNO2+H2SO4(稀)=NaHSO4+HNO2 (2)不稳定性：2HNO2=NO+NO2+H2O (亚硝酸仅存在于冷的稀溶液中，微热甚至常温下也会分解。) 2亚硝酸盐的性质： 亚硝酸钠中氮的化合价处于中间价态，故亚硝酸盐具有氧化性和还原性。 (1)氧化性： 2 +2I-+4H+=2NO+I2+2H2O(产物中加淀粉溶液变蓝色，可用于检验溶液中 的存在) +Fe2+2H+=NO+Fe3+H2O(溶液变成棕黄色，可用于检验溶液中 的存在) (2)还原性： 5 +2 +6H+=5 +2Mn2+3H2O(利用 的还原性能使KMnO4溶液褪色) 3亚硝酸钠
5、的鉴别： Ag+ =AgNO2(生成白色沉淀AgNO2，AgNO2可溶于稀硝酸。据此可以鉴别NaNO2和NaCl。)考点一 常见混合物的分离与提纯 例例1 为了将混有K2SO4、MgSO4的KNO3固体提纯，并制得纯净的KNO3溶液，某学生设计如下实验方案： 加水溶解 Ba(NO3)2、K2CO3和KOHKOH、Ba(NO3)2和K2CO3；Ba(NO3)2、KOH和K2CO3 (1)操作为_。 (2)操 作 加 入 的 试 剂 顺 序 可 以 为 ：_。 (3)如何判断 已除尽？_。静置，在上层澄清溶液中再加入少量Ba(NO3)2溶液，若不变浑浊，表明 离子已除尽 (4)实验过程中产生的多次
6、沉淀_(选填“需 要 ”、 “不 需 要 ”)多 次 过 滤 ， 其 理 由 是_。 (5)该同学的实验设计方案是否严密，说明理由_。不需要 因为几个沉淀反应互不干扰，因此最后只过滤一次，可减少操作程序 不严密，因为加入盐酸调节溶液的pH会引进Cl- 【解析】本题考查了中学常见物质分离和提纯的基本操作的掌握。沉淀反应必须在溶液中进行，以便充分反应，并使杂质完全沉淀，所以首先应当将固体配制成溶液。除去 、Mg2+的方法一般是使它们分别形成BaSO4和Mg(OH)2沉淀，所以需要加入稍过量的Ba(NO3)2和KOH溶液，过量的Ba2+可用K2CO3溶液除去，因此实验时必须先加入Ba(NO3)2溶液
7、，后加入K2CO3溶液，同时要注意不可加入BaCl2、Na2CO3和NaOH溶液进行除杂，也不可用稀盐酸调节溶液的pH，否则会引进Na+和Cl-杂质。 【方法技巧点拨】混合物的分离是指用物理、化学方法将混合物中各组分分开，并恢复到原状态，得到比较纯的物质。物质的提纯则只要将杂质除去即可。在解答物质提纯试题时，选择试剂和实验措施应注意三个原则：不能引入新杂质；提纯后的物质成分不变；实验过程和操作方法简单易行。物质提纯和净化时要注意下列几点：所加试剂和被提纯的物质不能发生化学反应；所选择的反应要具有较大的不可逆性，即反应要完全，为了使杂质能除尽，所加的试剂要稍过量；加入的试剂以不引入新的杂质为好；
8、提纯物易分离。考点二 不用任何试剂鉴别多种物质 例例2 下列各组溶液，不用其他试剂就可以区别开的是( )A氯化钠盐酸偏铝酸钠氢氧化钠B氯化钡硫酸钠硝酸钾硫酸铵C盐酸硝酸氯化钾碳酸钠D氯化钡氯化钠氢氧化钠硫酸钠A 【解析】本题应选A。但A组不能一次就鉴别出来，它要经过三次实验：首先通过“两两反应”把盐酸和偏铝酸钠与氯化钠和氢氧化钠鉴别开来，然后通过“互滴”可鉴别出盐酸和偏铝酸钠，最后用盐酸和偏铝酸钠产生的氢氧化铝沉淀来鉴别氯化钠和氢氧化钠。 【方法技巧点拨】不用任何试剂鉴别多种物质的方法主要有：(1)特征连锁法：从具有某一特征的物质(如色、态、味、硬度、挥发性、水溶性等)入手，先鉴别出一种物质，
9、再用这种物质作试剂来鉴别其他物质，连锁式地进行鉴别。(2)焰色法或加热法：如果几种物质无明显外观特征，可考虑利用加热分解法如有NH4Cl、NH4HCO3、(NH4)2CO3固体的鉴别等或焰色反应(如含有Na+、K+等物质的鉴别)。(3)两两反应法：当一组溶液中的各种物质皆为无色溶液时，不能采用特征现象法或焰色反应法，这时就需用两两反应法加以鉴别。分别取两种未知溶液相互反应，观察是否有沉淀、气体生成；若各种物质反应产生的现象各不相同，则该组物质可以鉴别。考点三 常见离子的鉴别与检验 【例3】 在一含Na+的澄清溶液中，可能还存在 、Fe2+、I-、Br-、 、 六种离子中的几种。在原溶液中滴加足
10、量的饱和氯水后，有气泡生成，溶液呈黄色；向呈橙黄色的溶液中加入BaCl2溶液时无沉淀生成；橙黄色溶液不能使淀粉溶液变蓝色。根据上述实验事实推断，下列说法不正确的是()A溶液中一定存在Br-、B溶液中可能存在NHC溶液中一定不存在Fe2+、I-、D溶液一定呈碱性 【解析】本题考查了常见离子的鉴别和性质。饱和氯水的存在着多种粒子，具有多重性质，加入足量氯水后有气泡生成再加入BaCl2无沉淀生成说明一定有 ，一定没有 (若有 ，加入过量氯水会有 生成)，溶液呈黄色，不能使淀粉变蓝，说明一定有Br-，一定不存在I-； 可能有。 水解呈碱性， 水解呈酸性，所以溶液不一定呈碱性。【答案】D 【方法技巧点拨
11、】这类试题的连锁性很强，如果一种离子存在与否判断失误，往往全盘都错。为此同学们在解题时要十分细心，仔细阅读试题中所描述的实验现象，一一对照题干中的各种离子，从而作出正确的判断。掌握常见离子的鉴定方法。常见阴离子有OH-；Cl-； ； ； ； ；Br-；I-。常见阳离子有H+； ；Al3+；Ba2+；Mg2+；Ag+；Fe3+；Fe2+；Na+、K+。考点四 常见气体的检验 例例4 某课外活动小组的同学，在实验室研究用过量的锌与浓硫酸反应制取二氧化硫的有关问题。 (1)这样制取的二氧化硫气体中可能含有的杂质是_。 (2)某同学用下列装置连接成一整套实验装置以验证(1)的判断是否正确，若按气体从左
12、到右流向时，气 体 流 经 的 各 装 置 导 管 的 编 号 依 次 是_(用a、b填写)。 (3)根据(2)确定的实验过程，请将实验时有关装置中所盛药品、实验现象、结论或解释填入下表：装置所盛药品实验现象结论或解释BCCuO固体 【解析】本题考查了常见气体检验的方法和操作顺序的掌握。随着反应进行，浓硫酸逐渐变稀，稀硫酸会和过量的锌反应生成H2，所以SO2中的杂质可能为H2和H2O(g)。检验H2的方法常用灼热的CuO反应生成水，检验水的存在，这里有水蒸气的存在，注意操作的顺序，先检验水的存在，将水除尽，再检验H2和CuO反应生成的水。 【答案】 (1)氢气和水蒸气 (2)cd(或dc)ab
13、(或ba)e (3) 【方法技巧点拨】本题要检验SO2中是否含有H2和H2O(g)，需要注意检验的顺序。方法类似于SO2中CO2的鉴别。先用品红检验SO2的存在，然后用酸性高锰酸钾溶液吸收，再用品红检验SO2是否吸收完全，然后通过澄清石灰水检验CO2。 1.(2011长长春春联联考考)下列混合物的分离方法不可行的是() A互溶的液态混合物可用分液方法分离 B互不相溶的液态混合物可用分液方法分离 C沸点不同的液态混合物可用蒸馏方法分离 D可溶于水的固体与难溶于水的固体形成的混合物可用溶解、过滤、蒸发的方法分离A 【解析】互溶的液态混合物可用分馏(蒸馏)法分离，A错误。 2.(2011菏菏泽一一模
14、模) 现有NaOH；Al2(SO4)3；Ba(NO3)2；CuSO4；FeCl3；淀粉溶液；KI 这7种溶液() A不需外加试剂即可鉴别 B必须外加试剂才能鉴别 C如有碘水即能全部鉴别 D另有一种溶液即可鉴别A【解析】首先通过观察可鉴别出有色物质：CuSO4(蓝色)，FeCl3(黄色)，通过鉴别出的物质加入少量未鉴别的溶液中，如先加CuSO4，则可鉴别出NaOH溶液，Ba(NO3)2溶液，再取未鉴别的溶液少许加FeCl3则可鉴别出KI。向此中加未鉴别出的和，变蓝的为淀粉，无现象的是Al2(SO4)3，因此选A。 3.(2011岳岳阳阳二二模模)下列仪器：漏斗容量瓶蒸馏烧瓶天平分液漏斗滴定管燃烧
15、匙，常用于物质分离的是() A B C DC 【解析】漏斗：用来过滤分离固液混合物；蒸馏烧瓶：用于液体蒸馏，分离沸点相差较大的液态混合物；分液漏斗：萃取分离互不相溶的液态混合物。 4. 化学是以实验为基础的自然科学，下列实验操作方法正确的是() 制氧气时排水法收集氧气后出现倒吸现象，应立即停止加热 给试管中的液体加热时，可加入碎瓷片或不时移动试管，以免暴沸伤人 分液时，分液漏斗中下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出 检查容量瓶是否漏水的方法是：向容量瓶中加水，塞好瓶塞，将容量瓶倒过来，若不漏水，将瓶塞旋转180，再倒过来，看是否漏水 为加速固体物质的溶解常采取搅拌、加热等措施 使用pH试纸测
16、量溶液的酸碱性时，先把pH试纸用蒸馏水润湿后，再测量 酒精灯在桌子上歪倒着火，立即用湿布盖上 稀释浓硫酸时，将水沿器壁缓缓倒入浓硫酸中 A B C D 【解析】制氧气时排水法收集氧气后出现倒吸现象，应立即将大试管的塞子打开，项错误；pH试纸测量溶液的酸碱性时，要保持pH试纸的干燥，否则会造成误差，项错误；稀释浓硫酸时，将浓硫酸沿器壁缓缓倒入水中，并不断搅拌，防止液体飞溅伤人，项错误。正确答案为C。【答案】 CC 5.(2011江江苏高高考考)下列有关实验原理、方法和结论都正确的是() A向饱和FeCl3溶液中滴加过量氨水，可制取Fe(OH)3胶体 B取少量溶液X，向其中加入适量新制氯水，再加几
17、滴KSCN溶液，溶液变红，说明X溶液中一定含有Fe2+ C室温下向苯和少量苯酚的混合溶液中加入适量NaOH溶液，振荡、静置后分液，可除去苯中少量苯酚 D已知 I2+I-，向盛有KI3溶液的试管中加入适量CCl4，振荡静置后CCl4层显紫色，说明KI3在CCl4中的溶解度比在水中的大 【解析】本题属于常规实验与基本实验考查范畴。 A饱和FeCl3溶液逐滴滴入沸水中，并继续加热一段时间，可制取Fe(OH)3胶体。滴加过量氨水，就会产生Fe(OH)3沉淀。 B溶液X中应先滴KSCN溶液，不呈红色，再滴入适量新制氯水，溶液变红，才能说明X溶液中一定含有Fe2+。 C苯酚与NaOH溶液反应可生成水溶性的
18、苯酚钠，可与苯分层，实现分离除杂。 D溶解平衡II2+I-中，加入适量CCl4，有利于溶解平衡II2+I-向右移动，I2溶解在CCl4中显紫色。 6.(2011浙江浙江)下列说法不正确的是() A变色硅胶干燥剂含有CoCl2，干燥剂呈蓝色时，表示不具有吸水干燥功能 B“硝基苯制备”实验中，将温度计插入水浴，但水银球不能与烧杯底部和烧杯壁接触 C“中和滴定”实验中，容量瓶和锥形瓶用蒸馏水洗净后即可使用，滴定管和移液管用蒸馏水洗净后，必须干燥或润洗后方可使用 D除去干燥CO2中混有的少量SO2，可将混合气体依次通过盛有酸性KMnO4溶液、浓硫酸的洗气瓶A 【解析】A.错误，无水CoCl2呈蓝色，具
19、有吸水性。 B正确，烧杯底部温度高。 C正确，滴定管和移液管需考虑残留水的稀释影响。 D正确，利用SO2的还原性，用KMnO4酸性溶液除去。 7.下图表示从固体混合物中分离X的2种方案，请回答有关问题。 (1)选 用 方 案 时 ， X应 该 具 有 的 性 质 是_，残留物应该具有的性质是_。 (2)选用方案从某金属粉末(含有Au、Ag和Cu)中分离Au，加入的试剂是_，有关反应的化学方程式为_。 (3)为 提 纯 某 Fe2O3样 品 (主 要 杂 质 有 SiO2、Al2O3)，参照方案和，请设计一种以框图形式表示的实验方案(注明物质和操作)。 【解析】(1)从题中给的信息可理解为升华或
20、蒸馏，因此X的性质为加热时可升华，或易挥发。残留物必须热稳定性好，且没有挥发性。 (2)金、银、铜三种金属金的活泼性最差，不能与硝酸反应，选用硝酸作为试剂，过滤即可。 (3)三种氧化物中，SiO2、Al2O3都能与NaOH发生反应，而Fe2O3不与NaOH反应，从原理上讲，可以选浓NaOH溶液加热反应后过滤。实际上SiO2与NaOH反应并不迅速，所以宜先用盐酸溶解，过滤去除SiO2后，再在混合液中加入过量NaOH，过滤得Fe(OH)3，洗涤后加热得Fe2O3。 【答案】 (1)加热时可升华或易挥发热稳定性好，且没有挥发性 (2)浓硝酸 Ag+2HNO3(浓)=AgNO3+NO2+H2O， Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O (3)同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全
