2016届高考化学一轮复习课件第26讲物质检验与分离提纯人教版

题组一物质的检验1.物质检验的分类根据对物质检验结果要求的不同,可分为①

鉴定

、②

鉴别

、教材研读③

推断

。2.物质检验的方法和步骤(1)物质检验的方法a.物理方法:常利用物质的物理性质进行判别,如颜色、气味、溶解性、状

态、焰色反应等。b.化学方法:利用物质发生化学反应时表现出的一些特殊现象,结合指示剂

和反应条件进行判别。(2)物质检验时对化学反应和实验操作的一般要求a.反应要有明显的外部特征,如溶液颜色的改变、沉淀的生成或溶解、气

体的产生等。b.反应要在适宜的条件下进行,如溶液的酸碱性、浓度、温度等的选择。c.物质检验时常需排除干扰物的影响,如用Ba2+检验S 应排除④

S 、C

等离子的干扰。d.当试样是固体时,一般需要先将少量试样⑤溶解

,观察溶解后溶液的

颜色,在溶解过程中有无气体产生、有无沉淀生成以及沉淀的颜色等。e.在检验试样或配好的试样溶液中是否含有某种物质时,每次应取少量进行检验。(3)物质检验的步骤:取⑥少许试样

溶解

⑦加入试剂

观察⑧现象

⑨得出结论

。题组二物质的分离和提纯1.概念物质的分离是得到混合物中的不同纯净物,要保持原来的①化学成分

和②物理状态

;物质的提纯是净化混合物中的主体物质,不必考虑提纯

后杂质的③化学成分

和④物理状态

。2.常用方法(1)物理方法a.过滤:用于固液分离。b.结晶和重结晶:用于分离各组分在同一溶剂中溶解度随温度变化不同的

混合物。c.蒸馏和分馏:用于分离沸点不同的液体混合物。d.萃取和分液:萃取用于将两种互溶的物质分开;分液用于将两种互不相溶

的液体分开。e.渗析:用于分离胶粒与溶液中的溶质。将要提纯的胶体装入半透膜袋中,

系好,浸入蒸馏水中。操作过程中要不断更换烧杯中的水或改用流水,以提

高渗析效果。f.盐析:加入盐使溶解度降低的物质沉淀而分离。(2)化学方法a.热分解法:用于分离热稳定性不同的混合物。如除去Na2CO3中混有的

NaHCO3。b.酸、碱处理法:分离酸碱性不同的混合物。如Al2O3和Fe2O3。c.氧化还原法:利用混合物中某组分能被氧化(或被还原)的性质分离。如加

Fe除去FeCl2中的FeCl3。d.沉淀法:利用沉淀反应或沉淀顺序分离。e.转化法:利用化学反应将某种物质进行多次转化而分离。如Al3+和Mg2+的

分离。f.生成配合物法:如加过量氨水分离Ag+与Mg2+。g.电解法:如电解粗铜得精炼铜。h.洗气法:适用于气体混合物的提纯,洗涤剂必须只能吸收杂质气体,如甲烷

中含乙烯,可使之通过盛有溴水的洗气瓶。1.欲在有Y存在的情况下,用一种试剂Z来检验盐溶液中的离子X,下表中对

应的试剂Z合理的是

(

)

答案

CAl3+、Mg2+均能与氨水反应产生白色沉淀,A不合理;Ag+与Cl-、C

均能结合成白色沉淀,B不合理;MgSO4易溶,BaSO4难溶,C合理;Ba2+与S

、S

均能结合成白色沉淀,故D项不合理。选项ABCD试剂Z氨水硝酸银溶液硫酸钠溶液硝酸钡溶液XMg2+Cl-Ba2+S

YAl3+C

Mg2+S

题组一物质的检验2.下列各组物质,用一种试剂无法区别的是

(

)A.FeCl2、AgNO3、Na2CO3、Na2SO3B.NaNO3、AlCl3、NaCl、MgCl2C.苯、己烯、四氯化碳、乙醇D.(NH4)2SO4、NH4Cl、NaSO4、NaCl

答案

BA项,可用盐酸鉴别;C项,可用溴水鉴别;D项,可用Ba(OH)2溶液鉴别。选项实验操作产生的现象解释或结论A向NaCl和KI的混合溶液中,逐滴加入AgNO3溶液溶液中先产生白色沉淀,后产生黄色沉淀Ksp(AgCl)<Ksp(AgI)B用玻璃棒蘸取氯水点到蓝色石蕊试纸上试纸先变红后褪色氯水中含有H+和

HClOC将铜片与锌片用导线连接后,插入稀硫酸中铜片上有气泡产生在锌的作用下,铜与硫酸反应产生氢气3.下列有关实验操作、产生的现象、解释或结论都正确的是

(

)D向某溶液中加入过

量盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体该溶液为Na2CO3溶液

答案

B因Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),故先生成黄色沉淀,A错;氯水中含有的H+使蓝色石蕊试纸变红,HClO使红色褪去,B正确;C项,产生该现象的原因是构成了原电池,C错;D中溶液也可能是Na2SO3溶液,D错。4.下列有关分离和提纯的说法正确的是

(

)A.用浓溴水除去苯中混有的苯酚B.用蒸馏的方法从海水中得到淡水C.用分液的方法分离乙酸和乙酸乙酯D.用浓硫酸除去氨气中混有的水蒸气

答案

BA项,苯酚与浓溴水反应生成的三溴苯酚会溶解在苯中,故不能分离;C项,乙酸与乙酸乙酯混溶在一起,不能直接分液,应该先加饱和碳酸

钠溶液再分液;D项,氨气会与浓硫酸反应,故不能用浓硫酸干燥,应该用碱

石灰。题组二物质的分离和提纯5.除去下列物质中少量杂质的方法正确的是

(

)A.除去CO2中混有的HCl:用饱和碳酸钠溶液洗气B.除去NO2中混有的NO:用水洗气C.除去FeCl2溶液中混有的FeCl3:加入过量铁粉,过滤D.除去Cu粉中混有的CuO:加适量稀硝酸后,过滤、洗涤

答案

C除去CO2中混有的HCl要用饱和碳酸氢钠溶液洗气,不能用饱和碳酸钠溶液,因为碳酸钠溶液可以吸收二氧化碳气体,故A错误;除去NO2

中混有的NO,用水洗气,NO2与水反应生成NO,杂质没有除去,却把所需要的

物质除去了,故B错误;加入铁粉,可以和Fe3+反应生成Fe2+,故除去FeCl2溶液

中混有的FeCl3,可以加入过量铁粉,过滤,C正确;加适量稀硝酸后,Cu粉和CuO都与稀硝酸反应,故D错误。6.下列除杂质的方法不可行的是

(

)A.用过量氨水除去Al3+溶液中的少量Fe3+B.将混合气体通过灼热的铜网除去N2中的少量O2C.加新制的生石灰,通过加热蒸馏除去乙醇中的少量水D.用盐酸除去AgCl中少量的Ag2CO3

答案

AA项中Al3+、Fe3+与氨水反应生成Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀,二者都不溶于氨水,所以过量的氨水不能用来除去Al3+溶液中的Fe3+;B项由于2

Cu+O2

2CuO,而Cu与N2不反应,故可以除去O2;C项除去乙醇中少量的水比较特殊,要加新制的生石灰,目的是吸收水,CaO+H2O

Ca(OH)2,再蒸馏得到无水乙醇;D项Ag2CO3+2HCl

2AgCl+H2O+CO2↑,所以可行。7.为提纯下列物质(括号内的物质是杂质),所选用的除杂试剂和分离方法都

正确的是

(

)

答案

DA中加入溴水将NaI转化为I2后,应用CCl4萃取,分液,除去碘,A

被提纯的物质除杂试剂分离方法A溴化钠溶液(NaI)溴水蒸馏B氯化铵溶液(FeCl3)氢氧化钠溶液过滤C二氧化碳(CO)O2点燃D淀粉(KCl)H2O置于半透膜袋中渗析错。B中加入氢氧化钠除去铁离子的同时还会与N

反应,且引入杂质钠离子,B错。C中杂质CO少量时难以燃烧,且易引入杂质O2,C错。D中淀粉

溶于水后形成胶体,不能通过半透膜而留在袋中,KCl能透过半透膜而被除

去,D正确。重难一常见物质的检验和鉴别

典例1

(2014河南商丘模拟)根据实验事实得出的结论,正确的是

(

)A.气体

无色气体

白色沉淀结论:证明原气体一定是COB.试液

白色沉淀

沉淀不溶解结论:证明溶液中一定含有S

C.某有色溶液

红色结论:证明原溶液中一定含有Fe3+D.某溶液

白雾

白烟结论:证明原溶液一重难突破定是浓盐酸

考查内容气体、离子的检验。

解题关键解答本题的关键是要排除其他离子的干扰。

解析燃烧后能够与Ba(OH)2产生沉淀的可能是含碳或硫元素的可燃性气体(如H2S、烃类物质等),A错误;若溶液中含有Ag+,与Cl-结合生成AgCl沉

淀,也不溶于稀硫酸,B错误;D项中也可能为浓硝酸,D错误。

答案

C1-1

(2014北京通州模拟)下列实验方法错误的是

(

)A.用丁达尔效应鉴别葡萄糖溶液和蛋白质溶胶B.用澄清石灰水鉴别SO2和CO2C.用过量的NaOH溶液鉴别AlCl3溶液和MgCl2溶液D.用加热后称量其质量是否变化鉴别Na2CO3和NaHCO3固体

答案

B

解析胶体具有丁达尔效应,可用丁达尔效应鉴别胶体和溶液,故A正确;SO2和CO2都可与澄清石灰水反应,不能鉴别,故B错误;氯化铝与少量氢氧化

钠反应生成氢氧化铝,继续加入氢氧化钠溶液,氢氧化铝与氢氧化钠反应生

成溶于水的偏铝酸钠,可鉴别,故C正确;碳酸氢钠不稳定,受热易分解,可根据质量的变化鉴别,故D正确。1-2

(2014上海崇明二模)下列检验气体是否收集满所用试纸不恰当的是

(

)A.H2S:湿润的醋酸铅试纸B.Cl2:湿润的KI淀粉试纸C.NH3:湿润的pH试纸D.HCl:湿润的红色石蕊试纸

答案

D

解析湿润的红色石蕊试纸遇酸或酸性气体、中性气体不变色,所以用湿润的红色石蕊试纸无法判断HCl是否收集满,故D错误。分类不同点相同点

一、常见物质的检验1.物质检验的对比鉴定根据物质的性质,对一种物质分别检验出阴、阳离子或组成元素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、焰色反应等现象加以判定鉴别对两种或两种以上的物质进行辨认、区分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,写出化学式或名称常见阳离子试剂或方法实验现象H+紫色石蕊试液变红活泼金属(如Zn)或Na2CO3溶液有无色无味气体产生Na+焰色反应黄色火焰K+焰色反应紫色火焰(透过蓝色钴玻璃)Mg2+NaOH溶液白色沉淀,不溶于过量的碱2.常见阳离子的检验Al3+NaOH溶液白色沉淀,溶于过量的强碱Fe2+NaOH溶液白色沉淀→灰绿色→红褐色先加KSCN溶液,再加氯水加KSCN溶液无明显变化,再加氯水变为红色K3[Fe(CN)6]溶液产生蓝色沉淀Fe3+NaOH溶液生成红褐色沉淀KSCN溶液溶液呈红色苯酚溶液溶液呈紫色Cu2+NaOH溶液蓝色沉淀,加热则沉淀变黑N

NaOH溶液,加热产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体Ba2+H2SO4(或硫酸盐溶液)和稀HNO3产生不溶于稀HNO3的白色沉淀Ag+盐酸和稀HNO3产生不溶于稀HNO3的白色沉淀常见阴离子试剂或方法实验现象OH-使用无色酚酞试液、紫色石蕊试液、红色石蕊试纸、pH试纸变为红色、蓝色、蓝色、蓝色Cl-加入AgNO3溶液、稀HNO3生成白色沉淀(AgCl),该沉淀不溶于稀硝酸Br-加入AgNO3溶液、稀HNO3生成浅黄色沉淀(AgBr),该沉淀不溶于稀硝酸加入氯水后振荡,滴入少许四氯化碳四氯化碳层(下层)呈橙红色I-加入AgNO3溶液、稀HNO3生成黄色沉淀(AgI),该沉淀不溶于稀硝酸加入氯水后振荡,滴入少许四氯化碳四氯化碳层(下层)呈紫红色加入氯水和淀粉试液溶液变蓝S

先加入盐酸再加入BaCl2溶液(加H+防C

等的干扰;加Cl-防Ag+干扰;不用HNO3防S

干扰)生成白色沉淀(BaSO4)S

加入盐酸或硫酸产生无色、有刺激性气味的气体(SO2)加BaCl2溶液、盐酸生成白色沉淀(BaSO3),该沉淀可溶于盐酸,产生无色、有刺激性气味的气体(SO2)S2-加入盐酸产生具有臭鸡蛋气味的气体加入Pb(NO3)2溶液或Cu-SO4溶液生成黑色的沉淀(PbS或CuS)C

加入CaCl2或BaCl2溶液、

稀盐酸、澄清的石灰水加入CaCl2或BaCl2溶液生成白色沉淀(CaCO3或Ba-CO3),将沉淀溶于稀盐酸,产生无色、无味的气体(CO2),该气体能使澄清的石灰水变浑浊加入盐酸、澄清的石灰

水;CaCl2溶液加入盐酸,产生无色、无味的气体,该气体能使澄清的石灰水变浑浊;向原溶液中加入CaCl2溶液,产生白色沉淀HC

加入盐酸、澄清的石灰

水;CaCl2溶液加入盐酸,产生无色、无味的气体,该气体能使澄清的石灰水变浑浊;向原溶液中加入CaCl2溶液,无明显现象二、物质的鉴别方法与技巧1.任选试剂的鉴别题解这类题一般先分析给定物质的组成、类别及特征,选择适当的试剂将

物质分组,然后按个性逐个把它们鉴别出来。例如:现有五种溶液HCl、

H2SO4、NaNO3、Ca(OH)2、NaOH,如何将它们鉴别开来?分析:这五种物

质中两种是酸,两种是碱,一种是盐,可先用石蕊分组,然后再鉴别,鉴别两

种酸可用BaCl2溶液,鉴别两种碱可用Na2CO3溶液。2.限用一种试剂的鉴别题这类题限制了试剂的使用,增加了题目的难度,要求学生必须熟练掌握各

物质的化学性质及相互反应的现象,才能选择最佳试剂。试剂的选择主要有以下几种思路:(1)当鉴别的几种物质酸碱性不同时,可选用石蕊试液或pH试纸加以鉴

别。如:H2SO4、Na2SO4溶液、NaOH溶液,可选用石蕊试液或pH试纸加以

鉴别。(2)若几种溶液中含有不同的阳离子,可考虑选用可溶性碱与之反应,根据

生成碱的溶解性、颜色、稳定性等加以鉴别。如:FeCl3溶液、Na2CO3溶

液、MgSO4溶液,可选用NaOH溶液鉴别,与FeCl3反应有红褐色沉淀生成,

与Na2CO3混合没有明显现象,与MgSO4反应有白色沉淀生成,根据现象的

不同便可鉴别三种溶液。(3)若几种溶液中含有不同的阴离子,可选用含有可与阴离子产生沉淀的阳离子的盐的溶液,根据沉淀的颜色及沉淀是否溶于稀硝酸加以鉴别。

若组成这几种物质的阴离子是挥发性或不稳定性酸的酸根离子,可选用

强酸,根据生成物的状态、气体的气味等性质加以鉴别。如:Ba(NO3)2、

KCl、Na2CO3三种溶液就可用稀硫酸加以鉴别。因为稀硫酸与硝酸钡反

应有白色沉淀生成,与氯化钾混合无明显现象,与碳酸钠反应有气体放出,

根据现象的不同便可鉴别这三种溶液。3.不另加其他试剂的鉴别题此类题要求学生能熟练进行分析、推理。解答这类问题一般有下列几

种方法:(1)观察法:如Cl2、O2、NO2三瓶气体,就可根据气体的颜色,用观察法进行鉴别。(2)气味法:如O2、H2S、NH3三种气体,就可用气味法进行鉴别。(3)点燃法:如O2、CO、CO2三种气体,可用点燃法加以鉴别。(4)加热法:如NaHCO3、Na2CO3两种物质,可用加热法加以鉴别。(5)特殊现象法:先用观察法或气味法,鉴别出其中的一种,再用这种物质

作为试剂鉴别其他物质。如要鉴别KCl、Ba(NO3)2、FeCl3、MgSO4、

NaOH五种溶液,可先用观察法,鉴别出FeCl3溶液(棕黄色),然后用氯化铁

溶液鉴别出氢氧化钠溶液,再用氢氧化钠溶液鉴别出硫酸镁溶液,后用硫

酸镁溶液鉴别出硝酸钡溶液,最后剩下的就是氯化钾溶液。(6)两两混合法:根据待鉴别物质溶液两两混合后的反应现象,进行分析推理,便可得出结论。如HCl、CaCl2、Na2CO3三种溶液,不用其他试剂,就可

用两两混合法加以鉴别。HCl与Na2CO3反应有气体放出;HCl与CaCl2不

反应,无现象产生;CaCl2与Na2CO3溶液反应有白色沉淀生成,根据上述现

象分析推理便可鉴别出三种溶液。一、物质检验中常见的特征性标志(1)溶于水显碱性的气体:NH3。(2)在空气中由无色变为红棕色的气体:NO。(3)在一定条件下能漂白有色物质的淡黄色固体:Na2O2。(4)遇SCN-显(血)红色、遇苯酚显紫色、遇OH-生成红褐色沉淀的离子:

Fe3+。(5)遇Ag+产生沉淀,且不溶于稀硝酸,若沉淀为白色则为Cl-;若沉淀为浅黄

色则为Br-;若沉淀为黄色则为I-。(6)可溶于NaOH溶液的白色沉淀:Al(OH)3;可溶于NaOH溶液的金属氧化

物:Al2O3。(7)能与NaOH溶液反应产生H2的金属:Al;能与NaOH溶液反应产生H2的

非金属:Si。(8)能与盐酸反应产生刺激性气味的气体,且该气体通入品红溶液使之褪

色,加热又复原的离子:S

或HS

。二、物质检验的答题要领(1)不许原瓶操作:鉴别的目的是为了以后的使用,若原瓶操作,污染了原

瓶中的试剂。要有“各取少许”字样。(2)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,应该叙述为“若……(现象),则证明有……”,叙述时不可出

现“取某某物质加入某某试剂……”的字样,一般回答顺序为:各取少许

→溶解→加入试剂→描述现象→得出结论。

特别提示物质检验时要考虑物质之间形成的干扰,并设法排除。如Fe2+、Fe3+的混合溶液中检验Fe2+,不能选用KSCN溶液或NaOH溶液,因为Fe3

+的存在影响Fe2+的检验,只能选用酸性高锰酸钾溶液。SO2、CO2的混合

气体中检验CO2,不能将气体通入澄清石灰水中,而应将气体先通过酸性

高锰酸钾溶液和品红溶液,最后通入澄清石灰水中,品红溶液不褪色、澄

清石灰水变浑浊说明含有CO2。重难二物质的分离和提纯方法

典例2

(2014河北沧州模拟)除去下列物质中所含少量杂质的方法正确的

是

(

)

物质杂质试剂提纯方法ABaSO4BaCO3水溶解、过滤、洗涤BCO2SO2饱和Na2CO3溶液洗气C乙酸乙酯乙酸稀NaOH溶液混合振荡、静置分液D蛋白质葡萄糖浓(NH4)2SO4溶液盐析、过滤、洗涤

考查内容物质的除杂方法。

解题关键解答本题的关键是突破C选项,注意应该选择饱和Na2CO3溶液。

解析BaCO3也难溶于水,应采用酸溶、过滤和洗涤的方法,A错。由于能发生反应:CO2+Na2CO3+H2O

2NaHCO3,故不能选用饱和Na2CO3溶液,B错。由于酯能在NaOH溶液中发生水解反应,因此不能选用稀NaOH溶液,C

错。

答案

D2-1

(2014山西大同模拟)下列实验操作中,可以达到预期目的的是

(

)A.用渗析的方法可以除去氢氧化铁胶体中的少量氯化钠B.用过量的KSCN溶液除去FeCl2溶液中的少量FeCl3C.通过灼热的镁粉,可以除去N2中的少量O2D.用溶解、过滤的方法可分离Na2SO4和NaCl固体混合物

答案

A

解析用渗析法精制胶体,A正确;KSCN只能用来检验Fe3+的存在,不能用于除杂,B错;镁能与N2反应,C错;Na2SO4和NaCl都能溶于水,故D错。2-2

(2014广东茂名二模)下列实验能达到目的的是

(

)A.用乙醇和浓硫酸除去乙酸乙酯中的少量乙酸B.用NaOH溶液与FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体C.用品红和盐酸检验Na2SO3和Na2CO3D.将混有乙烯的SO2通入酸性KMnO4溶液中除去乙烯

答案

C

解析A项,应选择饱和碳酸钠溶液除去乙酸乙酯中的少量乙酸;B项,应将饱和FeCl3溶液滴入沸水中制备Fe(OH)3胶体;C项,盐酸与Na2SO3、Na2CO

3反应分别产生SO2和CO2气体,SO2能使品红褪色,而CO2不能;D项,SO2也能

被酸性KMnO4溶液氧化。

1.混合物分离、提纯物理方法的选择(1)“固体+固体”混合物:一般考虑用过滤、结晶或升华的方法。①过滤:一种易溶于水,一种难溶于水,用过滤法,如NaCl中混有泥沙。②结晶:两者均易溶,但溶解度受温度的影响不同,用结晶法,如NaCl的溶

解度受温度影响较小,而KNO3的溶解度受温度影响较大,因此可用结晶

法除去KNO3中混有的少量NaCl。③升华:杂质易分解、易升华时,用加热法,如碳酸钠中混有碘。(2)“液体+液体”混合物:一般考虑用蒸馏、分液或萃取的方法。①蒸馏:沸点相差较大时,用蒸馏法,如石油的分馏。②分液:互不相溶时,用分液法,如苯与水