2024年中考化学二轮复习难点突破-物质的检验与鉴别分离与除杂讲义

物质的检验与鉴别、分离与除杂专题讲解一、物质的检验1．常见离子的检验离子检验方法现象H＋滴加紫色石蕊溶液溶液变红测定溶液的pHpH小于7加入锌粒等金属活动性较强的金属有气体产生加入碳酸盐溶液OH－滴加无色酚酞溶液(或紫色石蕊溶液)溶液变红(或变蓝)测定溶液的pHpH大于7加入含Cu2＋(Mg2＋或Fe3＋)的盐溶液生成蓝色(白色或红褐色)沉淀SOeq\o\al(2－,4)加入稀硝酸和硝酸钡溶液生成白色沉淀且沉淀不溶解Cl－加入稀硝酸和硝酸银溶液生成白色沉淀且沉淀不溶解NHeq\o\al(＋,4)待检测物质为固体：与熟石灰一起研磨产生有刺激性气味的气体待检测物质为溶液：加入NaOH溶液共热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体产生有刺激性气味的气体，该气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝特别提醒向某固体中加入稀盐酸，有气泡产生，该固体不一定是碳酸盐，也可能是活泼金属、碳酸氢盐等。2．常见气体的检验气体检验方法现象O2将带火星的木条伸入气体中带火星的木条复燃CO2通入澄清石灰水中澄清石灰水变浑浊H2O通过无水硫酸铜粉末白色粉末变蓝H2点燃，在火焰上方罩一干冷烧杯，然后迅速倒转烧杯，滴加澄清石灰水火焰呈淡蓝色，烧杯内壁有液滴，澄清石灰水无变化CO火焰呈淡蓝色，烧杯内壁无变化，澄清石灰水变浑浊CH4火焰呈淡蓝色，烧杯内壁有液滴，澄清石灰水变浑浊NH3将湿润的红色石蕊试纸与气体接触试纸变蓝HCl将蘸有紫色石蕊溶液的滤纸条与气体接触滤纸条变红二、物质的鉴别鉴别原则：依据物质具有不同的性质或者发生变化时产生不同的现象，用一定的方法(优先物理方法、后化学方法)将其区别出来。1．物理方法一看颜色、二闻气味、三溶解(物质的溶解性或溶解时的吸放热现象)、四用磁铁吸引。2．化学方法(1)根据物质酸碱性不同，可以使用紫色石蕊溶液、无色酚酞溶液、pH试纸等鉴别。(2)加入其他试剂，通过化学反应，观察反应现象(产生气泡、产生沉淀、颜色变化、燃烧等)，依据反应现象分析鉴别。3．常见物质的鉴别(1)硬水和软水：加入肥皂水，产生泡沫较多，浮渣较少的是软水；产生泡沫较少，浮渣较多的是硬水。(2)天然纤维与合成纤维：点燃，生成物是黑褐色小球(能捏碎)，产生细而软的灰的是天然纤维；生成物是黑色硬球(捏不碎)的是合成纤维。(3)合金与纯金属：相互刻画有划痕的是纯金属；无划痕的是合金。(4)真假黄金(假黄金为铜锌合金)①火烧变黑的是假黄金；不变色的是真黄金。②与稀盐酸(或稀硫酸)反应产生气泡的是假黄金；无现象的是真黄金。三、物质的分离与除杂除杂原则：杂不增：不引入新杂质(指加入的过量试剂能除去)；且不增加新杂质(指不生成新杂质)。主不减：不减少被提纯物质的质量。易分离：除杂后的生成物和被提纯物质易于分离。1．常见气体的除杂物质杂质除杂方法CO2HCl先通过饱和碳酸氢钠溶液，再通过浓硫酸CO2CO通过灼热的氧化铜H2HCl先通过氢氧化钠溶液，再通过浓硫酸CO2水蒸气通过浓硫酸O2COCO2先通过氢氧化钠溶液，再通过浓硫酸O2H2N22.常见固体除杂物质杂质除杂方法CuOCu在空气或氧气中灼烧CuCuO或Fe加入足量稀硫酸，过滤、洗涤、干燥铁粉铜粉用磁铁吸引CCuO加入足量稀硫酸，过滤、洗涤、干燥CaOCaCO3高温煅烧KClMnO2加水溶解、过滤、蒸发结晶3.常见液体除杂物质杂质除杂试剂NaClCuSO4Ba(OH)2NaClNa2SO4BaCl2NaClNa2CO3HClNaOHNa2CO3Ca(OH)2FeSO4CuSO4FeNaNO3Na2CO3Ba(NO3)2或Ca(NO3)2特别提醒所加除杂试剂应适量或过量，若试剂过量必须除尽。强化训练1．(2023·新疆)下列实验方案能达到实验目的的是()选项实验目的实验方案A检验NaOH溶液是否变质加入酚酞溶液B除去NaCl溶液中少量的MgCl2加入适量的KOH溶液，过滤C探究Al、Cu、Ag的金属活动性顺序将铜丝、银丝分别插入硫酸铝溶液中D鉴别NH4NO3、NaOH、CaCO3、NaCl四种固体加水，观察溶解和温度的变化情况解析：选D。容易与空气中的CO2反应生成Na2CO3与H2O，NaOH与Na2CO3的溶液都呈碱性，都能使无色酚酞试剂变红色，则无法使用无色酚酞试剂检验NaOH溶液是否变质，故选项实验不能达到目的；2能与KOH反应生成Mg(OH)2沉淀与KCl，则在溶液中加入适量的KOH反应后会引入新的杂质KCl，则无法达到除杂的目的，故选项实验设计不合理；C.将铜丝、银丝分别插入硫酸铝溶液中，均无明显的实验现象，则证明金属活动性Al＞Cu，Al＞Ag，无法判断Cu、Ag的金属活动性，故选项实验设计不合理；4NO3溶于水吸热，溶液的温度降低；NaOH溶于水放热，溶液的温度升高；CaCO3不溶于水；NaCl溶于水无明显的现象，能形成无色透明的溶液；则将四种固体加水，观察溶解和温度的变化情况可以区分，故选项实验设计合理。故选D。2．(2023·湖南岳阳)对物质的鉴别和分离提纯是化学学习的重要部分。下列实验设计不能达到实验目的的是()选项实验目的实验设计A鉴别NH4NO3固体和NaOH固体加水B鉴别真黄金和假黄金(铜锌合金)加稀硫酸C除去铜粉中含有的少量CuO通入氧气加热D除去CO2中混有的少量O2将气体通过灼热的铜网解析：选C。A.硝酸铵溶于水吸热，氢氧化钠溶于水放热，故加水两者现象不同，可鉴别，选项正确；B.加稀硫酸，锌和稀硫酸生成硫酸锌和氢气，故有气泡生成的为假黄金，无明显现象的为真黄金，可鉴别，选项正确；C.通入氧气加热，铜和氧气生成氧化铜，将原物质除去，不符合除杂原则，选项错误；D.将气体通过灼热的铜网，铜和氧气生成氧化铜，可除去CO2中混有的少量O2，选项正确。故选C。3．(2023·湖南衡阳)下列实验操作能达到实验目的的是()选项实验目的实验操作A检验二氧化碳中混有氧气将带火星的木条伸入气体中B鉴别氯化铵和氯化钾取样，加熟石灰研磨，闻气味C除去氯化钠中的碳酸钠加入适量硫酸溶液D探究锌、铜、银的金属活动性顺序将锌、铜、银分别加入稀盐酸中解析：选B。A.氧气只有达到一定的浓度才能使带火星的木条复燃，如空气中含有21%的氧气但不能使带火星的木条复燃。所以若二氧化碳中混有少量的氧气，伸入带火星的木条也不会复燃，错误；B.氯化铵是铵态氮肥，与熟石灰研磨产生有刺激性气味的氨气。氯化钾不和熟石灰反应，研磨无气味，可以鉴别，正确；C.硫酸和碳酸钠反应生成硫酸钠、二氧化碳和水，除去碳酸钠引入新杂质硫酸钠，错误；D.将锌、铜、银分别加入稀盐酸中，只有锌和稀盐酸反应，说明活动性Zn＞H＞Cu、Ag，但无法比较铜和银的活动性，错误。故选B。4．(2023·四川达州)下列实验方案能达到实验目的的是()选项实验目的实验方案A检验：敞口放置的NaOH溶液是否变质测定溶液pH是否大于7B分离：铁粉和铜粉的固体混合物加入足量的硝酸银溶液，过滤C除杂：KNO3溶液混有少量K2SO4加入适量的Ba(NO3)2溶液，过滤D鉴别：NH4HCO3固体和NH4Cl固体分别加入熟石灰粉末混合研磨，闻气味解析：选C。A.氢氧化钠变质是氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，氢氧化钠和碳酸钠溶液均显碱性，溶液pH均大于7，该方案不能达到实验目的；B.铁、铜均能与硝酸银反应，则不是将铁、铜分离，而是将它们除去，该方案不能达到实验目的；C.硫酸钾和硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钾，过滤能除去硫酸钡沉淀，该方案能达到实验目的；D.熟石灰为氢氧化钙的俗称，能与铵根结合为有刺激性气味的氨气，则碳酸氢铵和氯化铵与熟石灰研磨均能闻到刺激性气味，不能鉴别，该方案不能达到实验目的。故选C。5．(2023·广东佛山校考三模)检验、鉴别、除杂是重要的实验技能，下列选项中实验设计不能达成实验目的的是()选项实验目的实验设计A分离硫酸钡和氯化钠固体加足量水溶解、过滤、洗涤、干燥、蒸发结晶B鉴别CO(NH2)2和(NH4)2SO4加熟石灰研磨，闻气味C鉴别肥皂水、草木灰(含碳酸钾)分别滴加无色酚酞D除去FeCl2溶液中少量的CuCl2加入过量的Fe粉，过滤解析：选C。A.氯化钠易溶于水，硫酸钡难溶于水，加足量水溶解、过滤、洗涤、干燥，分离出硫酸钡，再对滤液蒸发结晶，分离出氯化钠，故选项实验设计能达到对应实验目的；(NH2)2不属于铵态氮肥，不能与熟石灰研磨产生有刺激性气味的氨气，(NH4)2SO4属于铵态氮肥，能与熟石灰研磨产生有刺激性气味的氨气，两物质加熟石灰研磨，闻气味，能鉴别，故选项实验设计能达到对应实验目的；C.肥皂水、草木灰(含碳酸钾)都呈碱性，分别滴加无色酚酞，都呈红色，不能鉴别，故选项实验设计不能达到对应实验目的；D.铁能与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，过滤后得到氯化亚铁溶液，故选项实验设计能达到对应实验目的。故选C。6．(2023·湖北咸宁)下列实验方案可以达到实验目的的是()选项实验目的实验方案A除去N2中混有的少量CO通过足量灼热CuOB分离CaCl2和CaCO3的固体混合物加足量水溶解，蒸发C鉴别NaOH、BaCl2、(NH4)2SO4三种浓溶液取样，相互滴加，观察现象D检验生石灰中是否含有熟石灰取样，加水溶解，滴加酚酞溶液解析：选C。与CuO加热时生成铜和二氧化碳，混合气体通过足量灼热CuO，能除去杂质，但引入新杂质二氧化碳(生成的)，该实验方案不可以达到实验目的；B.氯化钙易溶于水，碳酸钙难溶于水，加足量水溶解，蒸发不能将两种物质分离，加入足量的水溶解，过滤，洗涤干燥滤渣得到碳酸钙，蒸发滤液得到氯化钙，该实验方案不可以达到实验目的；C.(NH4)2SO4与NaOH反应生成硫酸钠、水和具有刺激性气味的氨气，与BaCl2反应生成硫酸钡白色沉淀和氯化铵，取样，相互滴加，既能产生刺激性气味又能产生沉淀的是(NH4)2SO4，能与硫酸铵产生刺激性气味的是NaOH，能与硫酸铵产生沉淀的是BaCl2，该实验方案可以达到实验目的；D.氧化钙与水反应生成氢氧化钙，熟石灰是氢氧化钙的俗称，取样，加水溶解，滴加酚酞溶液，肯定会变红色，无法检验是否含有熟石灰，该实验方案不可以达到实验目的。7．(2023·山东聊城)除杂和鉴别都是进行科学探究的重要方式，下列实验设计不能达到实验目的的是()选项实验目的实验设计A除去H2中混有的少量HCl气体先通过NaOH溶液，再通过浓硫酸B鉴别稀盐酸与NaCl溶液分别滴加无色酚酞试液，观察颜色C除去Cu粉中混有的少量Fe粉用磁铁充分吸引D鉴别化肥NH4Cl和KNO3取样，分别加熟石灰研磨，闻气味解析：选B。溶液可与HCl气体反应，而不与氢气反应，先通过NaOH溶液，再通过浓硫酸，可以除去H2中混有的少量HCl气体，故选项A不符合题意；B.稀盐酸呈酸性，NaCl溶液呈中性，都不能使无色酚酞试液变色，无法鉴别，故选项B符合题意；C.铁能被磁铁吸引，铜不能被磁铁吸引，用磁铁充分吸引，可以除去Cu粉中混有的少量Fe粉，故选项C不符合题意；D.氢氧化钙可与氯化铵产生刺激性气味的氨气，和硝酸钾不反应，取样，分别加熟石灰研磨，闻气味，可以鉴别化肥NH4Cl和KNO3，故选项D不符合题意。故选B。8．(2023·辽宁朝阳校联考三模)固体混合物A是由镁、硫酸钠、碳酸钠、氯化钡、硫酸钡中的几种混合而成，为确定其成分进行如图实验。(假设每步反应均恰好完全反应)试推断：(1)产生气体B的反应是___________________________________________；(2)固体混合物A中一定没有的物质是________(填化学式)；(3)滤液D中一定含有的溶质是______________(填化学式)；(4)固体混合物A的组成有________________________(写一种即可，填化学式)。解析：镁和硫酸会生成氢气和硫酸镁，碳酸钠和硫酸会生成二氧化碳，二氧化碳和水会生成碳酸，碳酸能使石蕊溶液变红色，硫酸、硫酸钠会与氯化钡生成硫酸钡沉淀，硫酸钡沉淀不溶于酸；固体混合物A加入稀硫酸会生成气体B，气体B通入紫色石蕊溶液，不会变成红色，所以混合物中不含碳酸钠，一定含有镁；生成的沉淀C不溶于稀硝酸，所以沉淀C是硫酸钡，混合物中可能含有硫酸钡、氯化钡、硫酸钠，滤液D中加入氢氧化钠会生成白色沉淀E，所以滤液D中含有硫酸镁，E是氢氧化镁。(1)根据上述分析可知，B是氢气，镁和硫酸反应产生硫酸镁和氢气，反应的化学方程式是Mg＋H2SO4=MgSO4＋H2↑；(2)根据分析可知，固体混合物A中一定没有Na2CO3；(3)根