物质的分离提纯和鉴别

关于物质的分离提纯和鉴别第一页，共四十五页，2022年，8月28日一、物质的鉴别（一）.鉴定、鉴别与推断的比较

不同点

相同点鉴定：根据物质的化学性质，对一种物质分别检验出阴、阳离子。均需根据物质的特征反应，选择恰当的试剂和方法，准确观察反应中颜色变化、沉淀的生成或溶解、气体的生成、焰色等现象加以判断。鉴别：对两种或两种以上的物质进行辨认。推断：通过已知实验事实，根据性质分析，推出被检物质的组成或名称。第二页，共四十五页，2022年，8月28日

1．常见气体的检验氢气:纯净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（O3、

NO2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。第三页，共四十五页，2022年，8月28日二氧化硫: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。能使酸性高锰酸钾溶液褪色。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。第四页，共四十五页，2022年，8月28日一氧化氮:无色气体，在空气中立即变成红棕色二氧化碳: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。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CO2；不能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。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。能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。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，能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。第五页，共四十五页，2022年，8月28日

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。第六页，共四十五页，2022年，8月28日（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)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++Cl2＝2Fe3++2Cl－；赤血盐（铁氰化钾K3Fe(CN)6)第七页，共四十五页，2022年，8月28日（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。第八页，共四十五页，2022年，8月28日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。第九页，共四十五页，2022年，8月28日（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CuSO4

和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。第十页，共四十五页，2022年，8月28日（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－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。

第十一页，共四十五页，2022年，8月28日几种重要有机物的检验

（1）苯

能与纯溴、铁屑反应，产生HBr白雾。能与浓硫酸、浓硝酸的混合物反应，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应，使其表面上黑色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应，将生成的气体通入饱和Na2CO3溶液，有透明油状、水果香味的乙酸乙酯液体浮在水面上。

第十二页，共四十五页，2022年，8月28日（3）苯酚

能与浓溴水反应生成白色的三溴苯酚沉淀。能与FeCl3溶液反应，生成紫色溶液（4）乙醛

能发生银镜反应，或能与新制的蓝色Cu(OH)2加热反应，生成红色的Cu2O沉淀。第十三页，共四十五页，2022年，8月28日

物理方法：过滤法，蒸发法，结晶、重结晶法，蒸馏、分馏法，分液法，萃取法，吸附法，升华法，洗气法，液化法，渗析法，盐析法。

化学方法：酸、碱处理法、沉淀法、氧化还原法、热分解法、离子交换法、电解法。1、分离提纯常用到方法

分离提纯中一般先考虑物理方法后考虑化学方法。当多种物质混合进行分离时，往往物理方法和化学方法要同时使用。二、常见物质的分离和提纯

第十四页，共四十五页，2022年，8月28日2、用化学方法分离和提纯物质时要注意：①最好不引入新的杂质；②不能损耗或减少被提纯物质的质量③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，要使被分离的物质或离子尽可能除净，需要加入过量的分离试剂，在多步分离过程中，后加的试剂应能够把前面所加入的无关物质或离子除去。即不可“前门驱虎，后门进狼”。

即不可“玉石俱焚”。

即被提纯物质与杂质不可“难舍难分”。

第十五页，共四十五页，2022年，8月28日对于无机物溶液常用下列化学方法进行分离和提纯：

（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。第十六页，共四十五页，2022年，8月28日（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。（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。第十七页，共四十五页，2022年，8月28日（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。（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。第十八页，共四十五页，2022年，8月28日4、若不具备上述条件的混合物：可先用化学方法处理，再选择归纳：选择分离和提纯操作的一般原则1、固体与固体混合物：（1）杂质易分解、易升华时用加热法（2）一种易溶用过滤法（3）二者都易溶，用重结晶法2、液体与液体混合物：（1）若沸点相差大，用分馏法（2）若不互溶，用分液法（3）若在溶剂中的溶解度相差大时，用萃取法3、气体与气体混合物：一般可用洗气第十九页，共四十五页，2022年，8月28日1．可用于分离或提纯物质的方法有：(A)分馏(B)盐折(C)过滤(D)重结晶(E)升华(F)渗析(G)电解(H)加热分解(I)蒸馏下列各组混合物的分离或提纯应选用上述哪一种方法最合适？(把选用的方法的标号填入括号内)(1)除去Ca(OH)2溶液中的CaCO3微粒。（）(2)除去Fe(OH)3胶体中混有的Cl-离子。（）(3)分离石油中各种不同沸点范围的成分。（）(4)除去固体碘中混有的少量碘化钠。（）(5)除去氧化钙中的碳酸钙。（）第二十页，共四十五页，2022年，8月28日2．要除去（Ⅰ）栏中“甲→己”各物质中所含杂质（括号内为杂质）请从Ⅱ栏中选择所需试剂（不可重复使用），从Ⅲ栏中选择所用的方法或主要仪器，再从Ⅳ栏中选择试剂，检验杂质是否已除净（Ⅲ、Ⅳ可重复使用）：第二十一页，共四十五页，2022年，8月28日（二）、方法指导1.不用任何试剂鉴别多种物质（1）特征现象法：先根据外观特征，鉴别出其中的一种或几种，然后再利用它们去鉴别其他的几种物质。NaOH、Na2SO4、FeCl3、MgCl2（2）加热或焰色反应法：若均无明显外观特征，可考虑能否用加热或焰色反应区别开来（适用于固体）。NH4Cl、NH4HCO3

、Ca(HCO3)2、NH4I、Na2CO3五种白色固体第二十二页，共四十五页，2022年，8月28日（3）若以上两种方法都不能鉴别时，可考虑两两混合法，记录混合后的反应现象，分析确定。Na2CO3、Ba(NO3)2、Na2SO4、HCl（4）互滴法：若被鉴别物质为两种时，可考虑因试剂加入的顺序不同、现象不同而进行鉴别。第二十三页，共四十五页，2022年，8月28日例1.下列各组溶液，不用其他试剂就可以将他们区别开的是A.盐酸、氢氧化钠、碳酸钠、硫酸钠B.盐酸、硝酸银、氢氧化钠、硝酸钠C.氢氧化钠、硫酸镁、碳酸钠、硫酸氢钠D.氯化钡、硫酸钠、氯化钙、硝酸钙B、C第二十四页，共四十五页，2022年，8月28日例2.下列各组溶液，不用其他试剂或试纸仅利用溶液间的相互反应，就可以将他们区别开的是A.硝酸钾、硫酸钠、氯化钙、氯化钡B.硫酸钠、硫酸铝、氯化钠、氢氧化钠C.盐酸、硫酸钠、碳酸钠、氢氧化钠D.硫酸氢钠、硫酸镁、碳酸钠、氢氧化钠D第二十五页，共四十五页，2022年，8月28日例3.不用任何试剂鉴别，试述操作及现象。（1）NaBr、AgNO3、H2S、NaOH、HCl、NaNO3

、CuCl2七种溶液（2）NH4Cl、NH4HCO3

、Ca(HCO3)2、AgNO3

、Na2CO3五种白色固体第二十六页，共四十五页，2022年，8月28日例4、下列各组溶液，不用其它试剂就可以鉴别的是A、氢氧化钾、硫酸铝两种溶液B、碳酸钠、稀盐酸两种溶液C、硝酸钡、氯化钠、硫化钠、硫酸铜、氢氧化钠五种溶液D、氢氧化钾、硫酸铵、硝酸钡、三氯化铁、醋酸钠五种溶液E、氢氧化钠、硫酸镁、碳酸钠、硫酸氢钠四种溶液F、硫酸、硫酸铝、氯化钠、氢氧化钠四种溶液ABCDEF第二十七页，共四十五页，2022年，8月28日2.只用一种试剂鉴别多种物质（1）先分析被检物质的水溶性、密度、溶液酸碱性，确定能否选用水或指示剂进行鉴别。（2）在鉴别多种酸、碱、盐的溶液时，可根据“相反原理”确定试剂进行鉴别。即被鉴别的溶液多数成酸性时，可选用碱或水解呈碱性的溶液作试剂；若被鉴别的溶液多数成碱性时，可选用酸或水解呈酸性的溶液作试剂；（3）常用溴水、新制氢氧化铜、氯化铁溶液等作试剂鉴别多种有机物。第二十八页，共四十五页，2022年，8月28日例3.下列各组物质均可用一种试剂鉴别开来，请指出所加试剂的化学式或名称。1.NaCl、NH4NO3、AlCl3、Fe(NO3)32.NaHCO3

、Na2S2O3

、K2SO3

、Na2SiO3、KCl、K2S3.CuCl2、

FeCl3、Al2(SO4)3

、Na2SO4、H2SO44.NaCl、NH4Cl、FeCl2

、Fe(NO3)3、MgSO45.苯酚、甲苯、己烯、己醇6.甲酸、乙酸、乙醛、乙醇第二十九页，共四十五页，2022年，8月28日3.任选试剂鉴别多种物质，回答时要掌握以下要领：（1）试剂选取要最佳：选取的试剂对试剂组中的各物质反应现象要专一，使之一目了然。（2）不许原瓶操作：鉴别的目的是为了以后的使用，若原瓶操作，试剂污染，“别”而无用。（3）不许：“指名道姓”：结论的得出来自实验现象，在加入试剂之前，该物质是未知的，叙述时不可出现“取某某试剂加入某某物质……”的字样。一般简答顺序为：各取少许→溶解→加入试剂→描述现象→得出结论。第三十页，共四十五页，2022年，8月28日鉴别五种无色溶液：Na2SO3

、Na2CO3

、Na2SO4、NaCl、NaHCO3。方案演示：将五种无色溶液编号为：A、B、C、D、E。

结论：A为Na2SO3溶液；B为Na2CO3溶液；C为Na2SO4溶液；D为NaHCO3溶液；E为NaCl溶液。

第三十一页，共四十五页，2022年，8月28日鉴别五种无色溶液：Na2SO3

、Na2CO3

、Na2SO4、NaHCO3

、NaCl。其它方案：将五种无色溶液编号为：A、B、C、D、E。

结论：A为Na2SO3溶液；B为Na2CO3溶液；C为Na2SO4溶液；D为NaHCO3溶液；E为NaCl溶液。

第三十二页，共四十五页，2022年，8月28日鉴别五种白色固体：、Na2SO4、MgSO4、CuSO4

、Al2（SO4）3（NH4）2SO4。

其它方案：将五种无色溶液编号为：A、B、C、D、E。

结论：A为Na2SO4固体；B为MgSO4固体；C为无水CuSO4固体；D为Al2（SO4）3固体；E为（NH4）2SO4固体。第三十三页，共四十五页，2022年，8月28日典型例题

[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（）。①过滤②加过量的NaOH溶液③加适量盐酸④加过量Na2CO3溶液⑤加过量BaCl2溶液

A①④②⑤③B④①②⑤③C．②⑤④①③D。⑤②④①③

C．D第三十四页，共四十五页，2022年，8月28日分析与解答：必须了解各个实验步骤的目的，才能分清操作顺序。加入过量的NaOH溶液的目的是除去Mg2+，加入过量的BaCl2溶液是为了除去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、BaSO4、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．D。第三十五页，共四十五页，2022年，8月28日[例2]下列每组各有三对物质，它们都能用分液漏斗分离的是（）。A．乙酸乙酯和水，酒精和水，苯酚和水B．二溴乙烷和水，溴苯和水，硝基苯和水C．甘油和水，乙醇和水，乙酸和乙醇D．油酸和水，甲苯和水，已烷和水B．D第三十六页，共四十五页，2022年，8月28日分析与解答：两种互不相溶，密度也不相同的液体可以用分液漏斗分离。本题中不能相淆的物质有：乙酸乙酯和水，二溴乙烷和水，溴苯和水，硝基本和水，油酸和水，甲苯和水，已烷和水。则能够用分液漏斗分离的是B．D组。正确答案为B．D。

第三十七页，共四十五页，2022年，8月28日［例3］仅用水就能鉴别的一组物质是()。

A．苯、乙酸、四氯化碳

B．乙醇、乙醛、乙酸

C乙醛、乙二醇、硝基苯

D、苯酚、乙醇、甘油A第三十八页，共四十五页，2022年，8月28日综合例题

[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，可提出改进的实验方案。第三十九页，共四十五页，2022年，8月28日解题思路：有关反应的方程式为：

上述实验及结论在科学上是错误的。由于NO2干扰了O2的检验，因此应选用NaOH溶液除掉NO2后再检验。第四十页，共四十五页，2022年，8月28日

比较反应式①和②，其不同之处是②中除生成O2外，还生成了NO2。这一不同又产生了两个结果，一方面NO2稀释了O2，O2仅占混合气体的20%，而这与空气中O2的含量相近，因而此处的O2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。因为NO2受热也能放出O2；