物质的分离提纯和鉴别

物质的分离提纯和鉴别第1页，共42页，2023年，2月20日，星期日一、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2页，共42页，2023年，2月20日，星期日

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3页，共42页，2023年，2月20日，星期日二氧化硫: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4页，共42页，2023年，2月20日，星期日一氧化氮: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5页，共42页，2023年，2月20日，星期日

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6页，共42页，2023年，2月20日，星期日（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7页，共42页，2023年，2月20日，星期日（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8页，共42页，2023年，2月20日，星期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9页，共42页，2023年，2月20日，星期日（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10页，共42页，2023年，2月20日，星期日（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11页，共42页，2023年，2月20日，星期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12页，共42页，2023年，2月20日，星期日（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13页，共42页，2023年，2月20日，星期日

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14页，共42页，2023年，2月20日，星期日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15页，共42页，2023年，2月20日，星期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16页，共42页，2023年，2月20日，星期日（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17页，共42页，2023年，2月20日，星期日（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18页，共42页，2023年，2月20日，星期日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19页，共42页，2023年，2月20日，星期日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20页，共42页，2023年，2月20日，星期日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21页，共42页，2023年，2月20日，星期日（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22页，共42页，2023年，2月20日，星期日（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23页，共42页，2023年，2月20日，星期日例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24页，共42页，2023年，2月20日，星期日例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25页，共42页，2023年，2月20日，星期日例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26页，共42页，2023年，2月20日，星期日例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27页，共42页，2023年，2月20日，星期日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28页，共42页，2023年，2月20日，星期日例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29页，共42页，2023年，2月20日，星期日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30页，共42页，2023年，2月20日，星期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31页，共42页，2023年，2月20日，星期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32页，共42页，2023年，2月20日，星期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33页，共42页，2023年，2月20日，星期日典型例题

[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34页，共42页，2023年，2月20日，星期日分析与解答：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35页，共42页，2023年，2月20日，星期日[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36页，共42页，2023年，2月20日