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文档简介

1、高中化学常见物质除杂1、化学方法分离和提纯物质(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

2、。(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。2、物质的鉴别1常见气体的检验常见气体检验方法h2纯净的氢气在空气中燃烧呈淡蓝色火焰,混合空气点

3、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o2可使带火星的木条复燃cl2黄绿色,能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝(o3、no2也能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝)hcl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。so2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。h2s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,或使湿润的醋酸铅试纸变黑。nh3 无色有刺激性气味,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,用蘸

4、有浓盐酸的玻璃棒靠近时能生成白烟。no2 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。no 无色气体,在空气中立即变成红棕色co2能使澄清石灰水变浑浊;能使燃着的木条熄灭。so2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。co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。ch4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。c2h4(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、溴水褪色。c2h2(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,

5、能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。 2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)ba2+ 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)mg2+ 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)al3+ 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)ag+ 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(nh3)

6、2+。(7)nh4+ 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)fe2+ 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。2fe2+cl22fe3+2cl(9)fe3+ 能与 kscn溶液反应,变成血红色 fe(scn)3溶液,能与 naoh溶液反应,生成红褐色fe(oh)3沉淀。(10)cu2+ 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

7、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(nh3)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,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)so42 能与含ba2+溶液反应,生成白色baso4沉淀,不溶于硝酸。(6)so32 浓溶液能与强酸反应,产生无色有刺激性

8、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)s2 能与pb(no3)2溶液反应,生成黑色的pbs沉淀。(8)co32 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)hco3 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 co2气体。(10)po43 含磷酸根的中性溶液,能与agno3反

9、应,生成黄色ag3po4沉淀,该沉淀溶于硝酸。(11)no3 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)苯酚:滴入fecl3溶液,溶液颜色变成紫色。(2)乙醛:能发生银镜反应生成银镜,或能与新制的蓝色cu(oh)2加热反应,生成红色的 cu2o沉淀。典型例题例1.为了除去粗盐中的 ca2+、mg2+、so42-及泥砂,可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作。其中正确的操作顺序是( )。过滤 加过量的 naoh溶液 加适量盐酸 加过量 nac03溶液 加过量 baq溶液a. b. c. d.解析:加入过量的naoh溶液的目的是除去mg2+,加入过量的 baq溶

10、液是为了除去so42-,加入过量的na2c03溶液是为了除去 ca2+及多余的时”,然后进行过滤,除去 mg(oh)2、baso、cac03等难溶物,然后加适量的盐酸,除去多余的na2c03和调节溶液的 ph值。综上所述,正确的实验操作顺序为 cd。例2.下列各组溶液,只要用试管和胶头滴管,不用任何试剂就可以鉴别的是 ( )akoh和al2(so4)3 b稀h2so4和nahco3ccacl2和na2co3 dba(oh)2和nahso4解析:将一种物质的溶液滴入另一种物质的溶液,或将另一种物质的溶液滴入此种物质的溶液,只有a选项中现象不同,故a选项只要用试管和胶头滴管就能鉴别,选a。例题3.

11、检验氯化氢气体中是否混有cl2,可采用的方法是 ( ) a用干燥的蓝色石蕊试纸 b用干燥有色布条c将气体通入硝酸银溶液 d用湿润的淀粉碘化钾试纸解析:hclo具有漂白性,而cl2无漂白性。选项a、b在干燥环境下,cl2并不能转变为hclo,因无漂白性,无法与hcl气体区别;c中气体通入agno3溶液,都产生白色沉淀,因为cl2与h2o反应也产生cl;d中cl2与ki反应产生i2,i2遇淀粉变蓝,氯化氢与其不发生反应。故选d。例题4.向某溶液中加入过量盐酸生成白色沉淀;过滤后向滤液中加入过量的氨水(使溶液呈碱性),又有白色沉淀生成;再过滤后向滤液中加入碳酸钠溶液,又生成白色沉淀 .原溶液中含有的

12、离子可能是 ( )aag+、cu2+、ba2+ bag+、ba2+、al3+cag+、al3+、ca2+ dal3+、mg2+、k+解析:依题意,某溶液依次能跟盐酸、氨水、na2co3反应都生成白色沉淀,可推知溶液中应有ag+、al3+、ba2+或ca2+。因a项中加入过量的氨水使溶液呈碱性,无白色沉淀生成,可排除a。而d项中加入过量盐酸也无白色沉淀生成,可排除d。仅有bc项符合,故选bc。例题5.不用其它试剂, 限用化学方法区别下列两组内的四瓶溶液 ( )naoh、nacl、agno3、nh3·h2o nacl、mgcl2、al2(so4)3、nh4cla只有组可以 b只有组可以

13、c两组均可以 d两组均不可以解析:将组内四种溶液取少量互滴,其它三种溶液滴入该溶液中能产生沉淀者为agno3。再将agno3滴入剩下的三种溶液(取少量进行实验)中,立即产生白色沉淀者为nacl ;产生土黄色沉淀者为naoh;无现象,反滴后开始有土黄色沉淀,后沉淀消失者为nh3·h2o。而选项互滴无现象,不能区别。故选a。例题6.提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液,可以使用的方法为 ( )a加入过量碳酸钠溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸b加入过量硫酸钾溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸c加入过量硫酸钠溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸d加入过量碳酸钾溶液,过滤,除去

14、沉淀,溶液中补加适量硝酸解析:如果加入钠盐,溶液中将增加了na+ 这种杂质,显然选项a、c不符合题意。选项b加入过量的so42,虽除去了杂质ba2+,但又引入杂质so42。选项d加入过量co32除去杂质ba2+,过量的co32又与hno3反应,生成co2而放出。达到提纯的目的。故选d。例题7.下列各组溶液中,不用任何其他试剂就能鉴别的是 ( )ana2so4,h2so4,alcl3,bacl2 bhcl,naoh,k2so4,nahso4cna2alo2,khco3,nacl,nahso4 dnaoh,fecl3,mgcl2,k2so4 解析:a中溶液均无色,两两混合之:、现象相同,、均无明显

15、现象,无法区分。同理,b组无法区分,c组可以区分。d中fecl3溶液为黄色(其余无色),将fecl3作已知试剂,可以找出naoh;再用naoh可区分出mgcl2、k2so4。所以答案为c、d。例题8.只需用水就能鉴别的是 ( )ahcl、na2co3、nahco3(三种溶液) bbacl2、baso4、ba(oh)2(三种固体)ccuso4、caco3、agcl (三种固体) dc2h5oh、c6h6、ccl4 (三种液体)解析:a选项均为溶液,不需用水,但也不能鉴别。b选项,加水后bacl2、ba(oh)2能溶于水,但溶液均为无色,不能区别。c选项,加水后只有cuso4溶于水显蓝色,另两种不

16、溶于水的caco3、agcl不能鉴别。d选项,加水后c2h5oh溶于水,溶液不分层,而c6h6不溶于水,位于水的上方,ccl4 不溶于水,位于水的下方,可以用水鉴别。得答案为d。例题9.下列各组溶液中,不用任何试剂无法鉴别的是 ( )anacl、na2co3、nai、agno3 bhcl、na2co3、新制氯水、naicna2s、hcl、fecl3、nacl dalcl3、bacl2、na2co3、h2so4 解析:a选项,四种溶液皆无色透明,无明显特征,且两两混合时nacl与na2co3呈现的现象相同,不用试剂无法区别。 b选项,利用两两组合法:在两两组合时,四种溶液的混合现象各不相同,能够

17、区别开来。hclna2co3cl2naihclna2co3cl2橙黄色nai橙黄色 注:表中“”表示气体,“”表示无明显现象。c选项,利用连锁推断法:四溶液中有三种无色,只有fecl3溶液呈黄色。将fecl3作为鉴别用试剂,分别滴入另外三种溶液,产生黑色沉淀的是na2s,再把na2s溶液分别滴入其余二种溶液中,有臭鸡蛋气味气体产生的为hcl,剩下一种就是nacl溶液。d选项,四种溶液均为无色,两两混合时,现象各不相同,能够区别开来。 以此得答案为a。例题10.下列各组混合物质,用括号中注明的分离方法分离不正确的是 ( )a苯酚浊液(过滤) b苯与溴水(萃取并分液)c碘和砂的混合物(升华) d氮

18、气和氧气(液化蒸馏) 解析:本题提供的4组混合物所用分离方法b、c、d正确,a不对。苯酚在常温下虽然是固体(熔点43),但在水中不溶时呈乳浊状态而不是悬浊状态,无法过滤。溴在苯中的溶解性明显大于在水中的溶解性,且由于苯与水互不相溶,故可用萃取、分液的方法将其分离。碘能升华,加热直接变蒸气而与高熔点的砂分开。工业上分离空气中的氧气和氮气,正是将空气液化,然后略微升温至高于n2的沸点(196)而低于o2的沸点(183)时,使n2气化而与液态o2分开。例题11.甲、乙、丙、丁分别是hcl、na2co3、ca(oh)2、agno3四种溶液中的一种。将它们两两混合后,观察到的现象为:甲与乙或丙混合都产生

19、沉淀,丙与乙或丁混合也产生沉淀,丁与乙混合产生无色气体。回答下列问题。(1)这四种溶液分别是:甲 ,乙 ,丙 ,丁 。(2)写出有关离子反应的离子方程式。甲与乙: 。甲与丙: 。丙与乙: 。丙与丁: 。丁与乙: 。甲与丁: 。解析:四种溶液两两混合后会产生的现象列表如下:hclna2co3ca(oh)2agno3hclna2co3ca(oh)2agno3依题意,甲与乙、丙混合均产生沉淀,乙与丁混合产生气体,对照上表知乙为na2co3,丁为hcl,甲、丙为ca(oh)2、agno3,再根据上表分析可确定甲、丙。答案如下(1)ca(oh)2 na2co3 agno3 hcl(2)ca2+co32=

20、caco3 ; ag+oh=agoh ; 2ag+co32=ag2co3 ag+cl=agcl; 2h+co32=co2+h2o ; h+oh=h2o 。例题12.分别用一种试剂鉴别下列物质:(1)(nh4)so4、nacl与ch3coona的溶液。(2)al2(so4)3、mgso4、feso4、fe2(so4)3、cuso4与na2so4的溶液。(3)na2sio3、na2s、na2co3、na2so3、na2s2o3、nacl的溶液。(4)na2so4、nh4cl、nacl、(nh4)2so4的溶液。 (5) al2(so4)3 、h2so4、ba(oh)2、cacl2的溶液。(6)hc

21、ooh、ch3cooh、c2h5oh、葡萄糖的溶液。 解析:(1)题因nacl不水解,溶液呈中性;而(nh4)2so4和ch3coona都能水解分别使溶液呈酸性和碱性。所以用石蕊试液或ph试纸就可鉴别开来。 (2)题可用naoh溶液鉴别。根据生成蓝色沉淀鉴出cuso4;红褐色沉淀鉴出fe2(so4)3;白色沉淀且立即变灰绿色,最终变红褐色鉴出al2(so4)3;白色沉淀不溶于naoh溶液鉴出mgcl2;无明显现象的为na2so4。 (3)题可用稀硫酸或稀盐酸鉴别。6种溶液分别与稀盐酸反应,产生白色沉淀的为na2sio3;有臭鸡蛋气味的为na2s;有无色无味气体产生的为na2co3;有无色刺激性

22、气味气体产生的为na2so3;使溶液变浑浊且产生无色刺激性气味气体的为na2s2o3;无现象的为nacl。 (4)题可用ba(oh)2溶液鉴别,实验在加热的情况下进行,若只有白色沉淀产生的为na2so4;只有气体产生的为nh4cl;既有白色沉淀又有气体产生的为(nh4)2so4;无明显现象的为nacl。 (5)题可用(nh4)2co3溶液鉴别。分别反应时,若既有白色沉淀,又有无色无味气体产生的是al2(so4)3;只有无色无味气体产生的是h2so4;既有白色沉淀,又有刺激性气味气体生成的是ba(oh)2;只有白色沉淀的是cacl2。此外,也可选用nahco3溶液鉴别。 (6)中可用新制得的cu

23、(oh)2悬浊液鉴别。分别反应时悬浊液变为蓝色溶液的是甲酸和乙酸,再加热煮沸,产生了红色沉淀的为甲酸,无红色沉淀的为乙酸;变为深蓝色溶液,加热煮沸时又产生红色沉淀的是葡萄糖;无现象的是乙醇。以此得答案为:(1)石蕊试液等 (2)naoh溶液(3)稀盐酸等(4)ba(oh)2溶液 (5)(nh4)2co3溶液 (6)新制碱性cu(oh)2悬浊液习题:1某无色溶液可能由na2co3、mgcl2、nahco3、bacl2中的一种或几种混合而成。往溶液中加入烧碱溶液出现白色沉淀,加入稀硫酸,也出现白色沉淀,并放出气体,据此分析,下列组合判断中正确的是 ( )(1)肯定有bacl2;(2)肯定有mgcl

24、2;(3)肯定有nahco3;(4)肯定有na2co3或nahco3;(5)肯定没有mgcl2。a(1)、(2)、(3) b(1)、(3) c(2)、(4) d(1)、(3)、(5)2某无色混合气体可能含有co2、co、h2o(蒸气)、h2中的一种或几种,依次进行如下处理(假设每次处理均反应完全):(1)通过碱石灰时,气体体积变小;(2)通过赤热的氧化铜时,固体变为红色;(3)通过白色硫酸铜粉末时,粉末变为蓝色;(4)通过澄清石灰水时,溶液变得浑浊。由此可以确定原混合气体中 ( )a一定含有co2、h2o,可能含有h2、cob一定含有h2o、co,可能含有co2、h2c一定含有co、co2,可

25、能含有h2o、h2d一定含有co、h2,可能含有h2o、co23除去下列(a)(d)中的杂质,可以用的同一方法是 ( )(a)乙烯中的少量so2和co2(b)乙炔中的少量h2s(c)通过苯硝化反应制得的呈红棕色的硝基苯(d)通过苯的溴代反应制得的呈红棕色的溴苯 a萃取 b用酸洗 c分馏 d用naoh溶液洗4有100 ml混合气体,可能由nh3、hcl、co2、no组成,将此气体通过浓h2so4,气体体积减少30 ml,再通过固体na2o2后,气体体积又减少15 ml,最后通过水后,变为45 ml(同温同压,水蒸汽体积不计),则原混合气体中各成份的体积之比:正确的是 ( )a3016 b0631

26、c60311 d32145下列各组溶液中,不加其它任何试剂就能鉴别的是 ( ) anacl、hcl、naalo2、nahco3bna2so4、kno3、(nh4)2so4、bacl2cfecl3、na2co3、kcl、hno3dagno3、nacl、na3po4、nai6能证明一种无色液体是纯净的水的方法是 ( )a测知该液体的ph值为7b测知该液体的密度为1g/cm3c该液体与na反应产生h2,与na2o2反应产生o2d在压强为1.01×105pa时,该液体的沸点为373k7某无色透明溶液 ,可能含有下面两组离子中的几种:阳离子组:cu2+、ba2+、mg2+、h+;阴离子组:cl

27、、oh、no3、co32;已知该溶液能和铝粉反应放出氢气,如果确定该溶液中含有mg2+,试推断溶液中一定含有 离子,可能含有 离子,一定没有 离子。8某工厂排出的污水中可能含有ba2+、k+、oh、so42、cl、co32等离子,为了进一步确定,进行如下实验:取污水仔细观察。呈无色透明的均一状态。取污水少许,滴入稀硫酸产生大量白色沉淀,再加入足量稀硝酸,白色沉淀不消失。经测试,该污水ph7。由此推断,污水中肯定含有的离子是 ,肯定不含的离子是。9常温下一混合气,可能由h2、o2、n2、ar、cl2、no、hcl、nh3、co2等气体中的两种或多种组成,取此混合气160ml进行以下实验:(1)混合气通过浓硫酸后,体积减少15ml;(2)剩余气体在通过足量na2o2颗粒充分反应后体积又减少30ml;(3)点燃剩余气体后再冷却至常温,体积又减少75ml;(4)剩余气体再通过灼热铜网后,恢复到原状况,体积又减少10ml,余气体30ml;在整个操作过程中气体无颜色变化。推断:(1)肯定有的气体及其体积:_。(2)可能存在的气体及其体积:_。(3)肯定没有的气体是:_。10有一瓶无色溶液,其中可能含有nh4+、k+、mg2+、ba2+、al3+、fe3+、i-、cl-、no3-、co32-、so42-,取该溶液进行以下实验:(1)该溶液可使ph值试纸呈现

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