高中化学常见物质地分离、提纯及鉴别.doc

1、高中化学常见物质的别离、提纯和鉴别1、化学方法别离和提纯物质对物质的别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别离方法见化学根本操作进行别离.用化学方法别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,要使被别离的物质或离子尽可能除净,需要参加过量的别离试剂,在多步别离过程中,后加的试剂应能够把前面所参加的无关物质或离子除去.对于无机物溶液常用以下方法进行别离和提纯：1生成沉淀法例如NaCl溶液里混有少量的MgCl2杂质,可参加过量的NaOH溶液,使Mg2+离子转化为MgOH2沉淀但引入新

2、的杂质OH-,过滤除去MgOH2,然后参加适量盐酸,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-,可参加适量的稀H2so4,将CO32-转化为CO2气体而除去.3氧化复原法例如在FeC13溶液里含有少量FeC12杂质,可通入适量的C12气将FeC12氧化为FeC13o假设在FeC12溶液里含有少量FeCB,可参加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杂质,可将固体加热,使NaHCO3分解生成Na2CO3,而除去杂质.假设在NaHCO3溶液中混有少量Na2c03杂质,可向溶液里通入

3、足量CO2,使Na2c03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AI2O3杂质,可利用A1203是两性氧化物,能与强碱溶液反响,往试样里参加足量的NaOH溶液,使其中A1203转化为可溶性NaAlO2,然后过滤,洗涤难溶物,即为纯洁的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+、Mg2+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响,选择适当的试剂和方法,准确观察反响中的明显现象,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

4、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识别,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气纯洁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(03、N

5、O2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.能使酸性高锌酸钾溶液褪色.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.无色气体,在空气中立即变成红棕色二氧化碳能使澄清

6、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.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c°2;不能使高镒酸钾溶液、漠水褪色.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°能使高锌酸钾溶液、澳水褪色.乙快无色无臭气体,可燃,燃烧时有明亮的火焰和浓烟,生成水和能使高锌酸钾溶液、澳水褪色.2.几种重要阳离子的检验(1)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+用焰色反响来检验时,它们的火焰分别呈黄色、浅紫

7、色(通过钻玻片).(3)Ba2+能使稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液产生白色稀硝酸.(4)Mg2+能与NaOH溶液反响生成白色Mg(OH)溶液.(5)Al3+能与适量的NaOH溶液反响生成白色BaSO4沉淀,且沉淀不溶于2沉淀,该沉淀能溶于NH4clA1(OH)3絮状沉淀,该沉淀能溶于盐酸或过量的NaOH溶液.AgCl沉淀,不溶于稀(6)Ag+能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反响,生成白色HNO3,但溶于氨水,生成Ag(NH3)2+.(7) NH4+镂盐(或浓溶液)与NaOH浓溶液反响,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'溶液反响,先生成白

8、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参加KSCN溶液,不显红色,参加少量新制的氯水后,立即显红色.2Fe2+C12=2Fe3+2C1-(9)Fe3+能与KSCN溶液反响,变成血红色Fe(SCN)3溶液,能与NaOH溶液反响,生成红褐色Fe(OH)3沉淀.(10) Cu2+蓝色水溶液(浓的CuC12溶液显绿色),能与NaOH溶液反响,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片等反响,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-能使无色酚酸、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示剂分别

9、变为红色、蓝色、黄色.(2)口一能与硝酸银反响,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-能与硝酸银反响,生成淡黄色AgBr沉淀,不溶于稀硝酸.(4)r能与硝酸银反响,生成黄色Agi沉淀,不溶于稀硝酸；也能与氯水反响,生成12,使淀粉溶液变蓝.(5)SO42-能与含Ba2+溶液反响,生成白色BaSO4沉淀,不溶于硝酸.(6)SO32"浓溶液能与强酸反响,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BaC12溶液反响,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)

10、2溶液反响,生成黑色的PbS沉淀.(8)CO32-能与BaC12溶液反响,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盐酸溶液里参加稀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反响,生成黄色Ag3P04沉淀,该沉淀溶于硝酸.(11)NO3浓溶液或晶体中参加铜片、浓硫酸加热,放出红棕色气体.4.几种重要有机物的检验(1)苯能与纯漠、铁屑反响,产生HBr白

11、雾.能与浓硫酸、浓硝酸的混合物反响,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响,使其外表上黑色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响,将生成的气体通入饱和Na2c03溶液,有透明油状、水果香味的乙酸乙酯液体浮在水面上.(3)苯酚能与浓澳水反响生成白色的三溟苯酚沉淀.能与FeC13溶液反响,生成紫色溶液.(4)乙醛能发生银镜反响,或能与新制的蓝色Cu(OH)2加热反响,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响,而且

12、能产生不同的实验现象.常用的鉴别试剂有FeC13溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、稀H2so4、Cu(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响的现象不同,进行综合分析鉴别.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,然后进行以下五项操作.其中正确的操作顺序是()o过滤加过量的NaOH溶液加适量盐酸加过量NaCO3溶液加过量BaQ溶液ABC.Do(1991年全国高考题)分析与解答：必须了解各个实验步骤的

13、目的,才能分清操作顺序.参加过量的NaOH溶液的目的是除去Mg2+,参加过量的BaQ溶液是为了除去SO42-,参加过量的Na2CO3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、CaCO3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C.Do例2列每组各有三对物质,它们都能用分液漏斗别离的是().A.乙酸乙酯和水,酒精和水,苯酚和水B.二澳乙烷和水,澳苯和水,硝基苯和水C.甘油和水,乙醉和水,乙酸和乙醇D.油酸和水,甲苯和水,己烷和水分析与解答：两种互不相溶,密度也不相同的液体可以用分液漏斗别离.此题中不能相

14、淆的物质有：乙酸乙酯和水,二漠乙烷和水,澳苯和水,硝根本和水,油酸和水,甲苯和水,已烷和水.那么能够用分液漏斗别离的是B.D组.正确答案为B.Do例3仅用水就能鉴别的一组物质是()oA.苯、乙酸、四氯化碳B.乙醇、乙醛、乙酸C乙醛、乙二醇、硝基苯以苯酚、乙醇、甘油(lop年上海市高考题)分析与解答：物质在水中的溶解性及溶于水时的热效应、液体的密度等特点,都可以作为鉴别一组物质的条件.如乙酸能溶于水,与水互溶；而苯、四氯化碳难溶于水,但苯的密度比水小,而四氟化碳的密度综合例题例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

15、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,可提出改良的实验方案.解题思路：有关反响的方程式为：占32KNO32KNO2+02t2Pb(NO3)22PbO+4NO2t+02t比拟反响式和,其不同之处是中除生成02外,还生成了NO20这一不同又产生了两个结果,一方面NO2稀释了02,02仅占混合气体的20%,而这与空气中.2的含量相近,因而此处的02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.由于NO2受热也能放出02；2N02=2NO+O2o解答：上述实验及结论在科学上是错误的

16、.由于NO2干扰了02的检验,因此应选用NaOH溶液除掉NO2后再检验.例2研究某一化学反响的实验装置如以下图所示:AF属于以下物质中的六种物质：浓硫酸、浓盐酸、浓氨水、稀硫酸、稀盐酸、稀氨水、水、锌粒、铜片、食盐、高镒酸钾、氯化钙、氧化钙、四氧化三铁、氧化铁、氧化铜、氢气、二氧化碳、二氧化氮、一氧化碳、氯气、氯化氢、氨气、氮气、氧气.实验现象;(1)D物质由黑色变为红色(2)无水硫酸铜粉末放入无色透明的E中得到蓝色溶液(3)点燃的镁条伸入无色无味的F中.镁条外表生成一种灰黄色固体物质.将该发黄色物质放入水中,有气体放出,该气体具有刺激性气味.并能使润湿的红色石蕊试纸变蓝.通过分析答复：1、写

17、出AF的物质名称：A,B,C,D,EFo2、写出有关的化学方程式：A与B；C与D；E与无水硫酸铜；F与Mg；F与Mg的反响产物与水o解题思路：“该气体具有刺激性气味,并能使润湿的红色石蕊试纸变蓝是解答此题的突破口,此气体只能是NH3,结合题意,F就是N2.因此,从限定的反响物中,只能设法从氨水中获取.然后结合发生装置特点固、液、不加热及其他实验现象,便可推断其他的物质.解答：1、A.浓氨水；B.氧化钙；C.氨气；D.氧化铜；E.水；F.氮气.2、CaO+NH3H2O=NH3+CaOH2&2NH3+3CuO3Cu+N2f+3H2OCuSO4+5H2O=CuSO45HzO3Mg+N2Mg3

18、N2Mg3N2+6H2O=3MgOH2I+2NH3t练习题目KC1和A1C13的旋动.1、实验室有一包KC1和A1C13的固体混合物,通过以下实验可确定质量之比,试根据实验方法和主要步骤,答复有关问题:1调整托盘天平的零点时,假设指针偏向右边,应将右边的螺丝向2某学生用质量为yg的外表皿准确称取Wg样品,他在托盘天平的右盘上放上W+yg的祛码,在左盘的外表皿中放入样品,此时指针稍偏右边,该学生应怎样操作;3将样品置于烧杯中加适量水溶解,滴入过量的A溶液,烧坏中有沉淀物,那么A溶液的名称是4过滤,某学生欲用右图装置操作,错误之处应怎样纠正？答：;5甲学生用水屡次洗涤过滤所得沉淀物,然后使其枯燥,

19、得到固体纯洁物C,质量为W2g,C的名称是6乙学生将过滤所得滤液跟甲学生洗涤沉淀所得液体混合,然后蒸干溶剂,再充分加热,最后得到纯洁KC1固体Wg,那么原混合物中KC1与A1C13的质量之比的计算式为答案：1左；2往左盘外表皿上慢慢加少量样品,使指针指向标尺中间;3氨水；4漏斗下端管口应紧靠烧杯内壁,倾倒液体时应用玻璃棒引流；(5)Al(OH)3；(6)Wi：(W-Wi)或Wi：133.5W2/782、进行化学实验必须注意平安,以下说法正确的选项是(填写标号)(A)不慎将酸溅到眼中,应立即用水冲洗,边洗边眨眼睛(B)不慎将浓碱溶液沾到皮肤上,要立即用大量水冲洗,然后涂上硼酸溶液(C)如果苯酚浓

20、溶液沾到皮肤上,应立即用酒精洗(D)配制硫酸溶液时,可先在量筒中直接配制分析与解答：此题将主要考查化学实验中的平安意识.正确答案为A、B、C3、将1体积选项中的一种气体与10体积O2混合后,依次通过盛有足量浓NaOH溶液的洗气瓶和盛有足量灼热铜屑的管子(假设反响都进行完全),最后得到的尾气可以是().A.C12B.COC.CO2D.N2分析与解答：此题将选项中的物质作为可选择的反响物,又要推出反响后的最终产物可能是选项中的何物.试题新奇、灵活,要善于比拟,培养思维的辩证性.解题时应用选项中的四种气体,分别进行上述实验,如将B选项中的CO进行实验：CO、02都不与NaOH溶液反应,O2与Cu反响

21、生成CuO,CuO又与CO反响,生成CO2,尾气为CO2.同理D选项的N2进行实验,尾气为N2o正确答案为C、Do4、答复下面问题：(1)别离沸点不同但又互溶的液体混合物,常用什么方法?(2)在分液漏斗中用一种有机溶剂提取水溶液里的某物质时,静量分层后,如果不知道哪一层液体是“水层,试设计一种简便的判断方法.5、实验室利用乙醇脱水制备乙烯的步骤如下；在一蒸馀烧瓶中加人95%的乙醇和浓硫酸(体积比为再参加少量干净的河沙；瓶口插上带塞的温度计；加热并迅速使反响温度上升到170；气体通过稀NaOH溶液进行洗气后,用酸性KMnO4溶液检验乙烯的复原性.据此答复以下问题：1步骤中混合乙醇和浓硫酸时应注意

22、的问题是O2在反响液中参加河沙的原因是o3步骤中温度计水银球的正确位置是,4加热时,使反应液温度迅速升高到170C的原因是O5步骤中.用稀NaOH溶液洗涤气体,能除去可能伴随乙烯生成的气体是O答案：1将浓硫酸缓慢参加乙醇中并不断搅拌,必要时冷却.2河砂对乙烯的生成有催化作用,且能预防反响中形成大量的泡沫.3温度计水银球应浸没于反响液中.4假设温度在140oC,生成的主要物质是乙醛并非乙稀.5硫酸与乙醇发生氧化复原反响生成的CO2及S.23、欲制无水氯化铝并保存备用.现有仪器如以下图所示,并有食盐晶体、水、固体烧碱、铝粉、二氧化镒、浓硫酸等六种试剂.设计的制取过程是：制氯气一加净化和枯燥氯气一制

23、氯化铝请答复以下问题:1从上列仪器中选取必须的几种,连接成一个制无水氯化铝的连续装置,按前后顺序填写图的编号不一定填满,并写出各仪器里放入的试剂的化学式2写出实验过程中有关反响的化学方程式.答案：、NaCl,MnO2,浓H2so4、NaCl,H2O、浓H2so4、Al,NaOH,H2O2NaCl+3H2sCH+MnO2:2NaHSO4+MnSO4+2H2O+CI2tCl2+2Na0H=NaCl+NaC10+H2O82A1+3C122A1C136、实验室用Zn粒和盐酸反响制H2,其中含酸雾、水气、硫化氢及少量氧气等杂质气体,某同学设计了以下几种装置,按一定顺序连接,气体通过时,到达每一装置除去一

24、种气体的目的.冷水浪风SO,CuSO4+H,SOtFeSO.+HSO.1它们连接的顺序为2除去H2s的离子为3除去02观察到的现象为答案：1afbfefffghfdfc；2H2S+C112+=CuSI+2H+；3溶液由浅绿色逐渐变成黄色7、实验室可用氯气与金属反响制备无水三氯化铁,该化合物呈棕红色、易潮解100左右时升华.以下图是两个学生设计的实验装置,左边的反响装置相同,而右边的产品收集装置那么不同,分别如I和1【所示.试答复：1B中反响的化学方程式为：:2D中的反响开始前,需排除装置中的空气,应采取的方未能是：3D中反响的化学方程式为：j4装置I的主要缺点是：一5装置II的主要缺点是：,如

25、果选用些装置来完成实验,那么必须采取的改良举措是：正确答案及评分标准3分(1)4HCl+MnO2MnCl2+2H2O+CI2t3分或16HCl+2KmnO42KCl+2MnCl2+8H2O+5C12t2B中的反响进行一段时间后,看到黄绿色气体满装置,现开始加热D3分(3)2Fe+3Cl22FeC132分4导管易被产品堵塞；尾气排入空气,易造成环境污染2分5产品易潮解2分在瓶E和F之间连接装有枯燥剂的装置2分其他既能预防产品潮解又能预防尾气污染环境的合理答案均给分8、某学生利用氯酸钾分解制氧气的反响,测定氧气的摩尔质量.实验步骤如下：把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锦粉末混合均匀,放入枯燥的试管中

26、,准确称量,质量为ag0装好实验装置._Ir实用文档检查装置气密性.加热,开始反响,直到产生一定量的气体.停止加热如图,导管出口高于液面.测量收集到气体的体积.准确称量试管和残留物的质量为bgo测量实验室的温度.把残留物倒入指定的容器中,洗净仪器,放回原处,把实验桌面收拾干净.处理实验数据,求出氧气的摩尔质量.答复以下问题：1如何检查装置的气密性？2以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤；调整量简内外液面高度使之相同；使试管和量筒内的气体都冷却至室温；读取量简内气体的体积.这三步操作的正确顺序是：请填写步骤代号.3测量收集到气体体积时,如何使量简内外液面的高度相同？4如果实验中得到的氧气体

27、积是cL25°C、1.0X105pa的,水蒸气的影响忽略不计,氧气的摩尔质量的计算式为含a、b、c,不必化简：MO2=9.为了测定人体新陈代谢呼出气体中CO2的体积分数,某学生课外小组设计了如以下图的实验装置.实验中用过量NaOH溶液吸收气体中的CO2,准确测量瓶I中溶液吸收CO2后的增重及剩余气体的体积实验时只用嘴吸气和呼气,请填空.1图中瓶n的作用是2对实验装置尚有如下A、B、C、D四种建议,你认为合理的是一填代号A.在E处增加CaC12枯燥管B.在下处增加CaC12燥管C.在E和F两处增加CaC12枯燥管D.不必增加枯燥管3将插入溶液的管子丁端改成具有多孔的球泡图中的皿,有利于

28、提升实验的准确度,其理由是一4实验时先缓缓吸气,再缓缓呼气,反复假设干次,得如下数据：瓶I溶液增重ag,收集到的气体体积标准状况为bL,该呼出气体中CO2的体积分数是列出算式5实验中假设猛吸猛呼,会造成不平安后果,猛吸时会一猛呼时会正确答案及评分标准1除去吸人空气中的CO22分2D2分3可增大气体与溶液的接触面积,使气体中的CO2被充分吸收3分说明；只要答出其中一点,就给3分(4)(ag/44g,moll)X22.4Lmol-1/bL+(ag/44g.mol-1X22.4Lmol)或：(22.4LmollXag)/(bLX44gmol+agX22.4Lmol-1)X(5.6a/llb+5.6a

29、)3分溶液吹出瓶外.各2X(5.6a/llb+5.6a)X100%5把瓶1中的NaOH溶液吸人口中；把瓶n中的NaOH分,共4分10、测定一定质量的铝锌合金与强酸溶液反响产生的氢气的体积,可以求得合金中800毫升烧杯、1001.19克/毫升、水.铝和锌的质量分数.现有以下实验用品：中学化学实验常用仪器、毫升量筒、短颈玻璃漏斗、铜网、铝锌合金样品、浓盐酸密度按图示装置进行实验,答复以下问题.设合金样品完全反响,产生的气体体积不超过100毫升1999年高考1补充以下实验步骤,直到反响开始进行铁架台和铁夹的安装可省略：将称量后的合金样品用铜网小心包裹好,放在800毫升烧杯底部,把短颈漏斗倒扣在样品上面.图中台和铁夹没有画出2合金样品用铜网