2024年中考化学一轮复习专题15 物质的检验、鉴别与除杂（讲义）-2024年中考化学一轮复习讲练测（全国）（原卷版）

专题14物质的检验、鉴别与除杂目录TOC\o"1-3"\p""\h\z\u23考点一物质的检验4【夯基·必备基础知识梳理】4一、原理4二、物质检验的一般步骤4三、检验方法4【提升·必考题型归纳】6考向01气体的检验6考向02混合气体的检验6考向03混合物的成分确定7考点二物质的鉴别8【夯基·必备基础知识梳理】8一、物质的鉴别原则8二、物质鉴别的方法8三、物质鉴别的形式8四、常见物质的鉴别9【提升·必考题型归纳】9考向01物质的鉴别9考向02生成物成分探究10考点三物质的除杂13【夯基·必备基础知识梳理】13一、除杂的原则13二、除杂的方法14【提升·必考题型归纳】16考向01气体的除杂16考向02液体的除杂17考向03固体的除杂17考点要求课标要求命题预测物质的检验和鉴别知道几种气体的检验方法掌握氢离子和铵根离子的检验方法掌握氢氧离子、氯离子、硫酸根离子、碳酸根离子、氢氧根离子的检验方法能根据物质的特性鉴别一些物质能根据实验现象确定混合物的组成物质的检验、鉴别和除杂等知识点属于选考内容。考查的内容：①常见的气体检验；②离子的检验；③混合物成分的缺点；④物质的除杂。考查的题型与方向：题型为选择题、填空题和实验探究题。预计2024年中考考查物质的除杂可能性较大物质的除杂掌握不同气体干燥的方法，除去气体中水分掌握能除去固体混合物中某种杂质掌握能除去液体混合物中某种杂质能灵活使用理化方法除去气体中杂质考点一物质的检验一、原理1.检验的思路：根据物质的某一特性，用化学方法确定是不是该物质或者是否含有某种成分。2.检验的依据：任何具有明显实验现象差异的物理性质、化学性质都可作为物质检验的依据。如颜色的变化、是否有气体产生、能否溶解、有无沉淀产生、有无吸热或放热等。二、物质检验的一般步骤三、检验方法1.物理方法：根据物质的特殊物理性质，如颜色、气味、水溶性等，通过观察、分析、判断、得出结论。(1)常见有特殊颜色的物质(离子代表含有这种离子的溶液)①固体物质：Cu：红(或紫红)色；CuSO4·5H2O：蓝色；S：淡黄色。②沉淀：Cu(OH)2：蓝色；Fe(OH)3：红褐色。③溶液：Fe2＋：浅绿色；Fe3＋：黄色；Cu2＋：蓝色；MnO4－：紫红色。(2)常见有特殊气味的物质氨气：刺激性的氨味气体；SO2：刺激性气味气体。2.化学方法：利用物质的特殊化学性质，反应时产生的特征现象，对所给物质进行检验。(1)常见气体的检验气体检验方法实验现象O2将带火星的木条伸入集气瓶内木条复燃CO2将气体通入水中澄清石灰水变H2点燃，在火焰上方罩一个干冷的烧杯烧杯内壁有水雾(或水珠)生成CH4点燃，在火焰上方罩一个干；一段时间后，迅速倒转烧杯，向烧杯中加入，振荡烧杯内壁有(或水珠)生成；澄清石灰水变CO点燃，在火焰上方罩一个涂有澄清石灰水的烧杯澄清石灰水变浑浊NH3将湿润的放在试管口红色石蕊试纸变为H2O通过无水硫酸铜无水硫酸铜由白色变成蓝色HCl先通入溶液，再滴加稀HNO3有生成，且沉淀不溶解(2)常见离子的检验离子检验方法实验现象H＋①取少量试剂滴加紫色石蕊溶液石蕊溶液变红②用玻璃棒蘸取少量试剂滴在pH试纸上与标准比色卡对照pH<7③取少量试剂加入Zn粒有气泡产生④取少量试剂加入碳酸钠有气泡产生OH－①取少量试剂滴加溶液石蕊溶液②取少量试剂滴加溶液酚酞溶液③用玻璃棒蘸取少量试剂滴在上与标准比色卡对照④取少量试剂加入可溶性有生成Cl－取少量试剂滴加少量AgNO3溶液和稀HNO3产生白色沉淀，且沉淀不消失SO42－取少量试剂滴加少量溶液和稀HNO3产生，且沉淀不消失CO32－取少量试剂滴加稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水中产生气泡，澄清石灰水变浑浊Cu2＋取少量试剂滴加有生成Fe3＋取少量试剂滴加可溶性碱有红褐色沉淀生成NH4＋取少量试剂滴加可溶性碱，加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口产生有刺激性气味的气体，红色石蕊试纸变蓝Ag＋取少量试剂滴加少量溶液和稀HNO3产生，且沉淀不消失Ba2＋取少量试剂滴加少量和稀HNO3产生白色沉淀，且沉淀不消失Ca2＋取少量试剂滴加溶液有生成考向01气体的检验【例1】一次性鉴别空气、氧气、二氧化碳三种气体，最简单可行的方法是A．试验其溶解性B．闻气味C．用燃着的木条D．用澄清石灰水【变式1-1】要一次性区别一瓶无色气体为空气、氧气还是二氧化碳，最好的方法为A．将燃着的木条分别伸入集气瓶中 B．将带火星的木条分别伸入集气瓶中C．将气体分别通入澄清石灰水中 D．将气体分别通入水中【变式1-2】区别氢气、氧气、空气和二氧化碳四瓶无色气体最简单的方法是A．用带火星的木条伸到瓶中，观察现象 B．闻气味C．倒入澄清石灰水观察 D．将燃着的木条分别放入瓶中，观察现象考向02混合气体的检验【例2】（2023·东莞市一模）某气体由氢气、一氧化碳、甲烷中的一种或几种组成．点燃该气体后，在火焰上方罩一冷而干燥的烧杯，烧杯内壁出现水雾；把烧杯迅速倒转过来，注入少量澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊．下列对气体组成的推断正确的是A．可能只有氢气一种气体 B．可能只有甲烷一种气体 C．三种气体一定都存在 D．一定是氢气和一氧化碳的混合气体【变式2-1】某无色气体可能含有H2O、CO2、CO、H2中的一种或几种，若将该气体依次通过以下实验装置（假设每步操作中，参加反应的气体均完全反应或吸收）；下列实验设计不能达到预期要求的是A．气体依次通过E→D来验证是否含有CO2和H2OB．气体依次通过B→A→E来验证是否含有H2C．气体依次通过C→A→D来验证是否含有COD．气体依次通过E→D→C→B→A→D→E来验证是否含有H2O、CO2、CO、H2【变式2-2】某无色气体可能含有CO、H2、CO2、N2中的一种或几种。当混合气体通过紫色石蕊溶液时，溶液没有变色；又通过灼热CuO时，有红色固体生成；再通过澄清石灰水时，石灰水不变浑浊。则下列有关该气体的组成叙述正确的是A．一定有H2，一定不含CO2和氮气B．一定含H2和CO中的其中一种C．一定不含CO和CO2，一定含H2，可能含氮气D．一定含有H2和N2两种气体考向03混合物的成分确定【例3】一包由CuSO4、CaCO3、BaCl2、Na2SO4、NaOH中的两种或两种以上的物质混合而成。取少量白色粉末，向其中加入足量的水，充分搅拌后过滤，得到白色沉淀和无色滤液X。在滤出的白色沉淀中加入足量的盐酸，沉淀全部溶解，并产生无色气体。下列判断错误的是A．原白色粉末的组成有3组可能B．原白色粉末中一定含有CaCO3C．原白色粉末中一定不含有CuSO4D．若向无色滤液X中通入二氧化碳，产生白色沉淀，则可推断原白色粉末中一定还含有BaCl2、NaOH【变式3-1】某实验室的废液中，可能含有FeCl3、NaCl、Na2SO4、Ba(NO3)2中的一种或多种。某同学取该废液样品观察为无色溶液，向其中滴加BaCl2溶液产生白色沉淀，继续加稀硝酸无明显现象。根据以上实验现象分析，下列推断正确的是A．可能存在NaClB．可能存在Na2SO4C．一定存在FeCl3D．一定存在Ba(NO3)2【变式3-2】一包白色粉末，可能含有CuSO4、CaCO3、BaCl2、Na2SO4、NaOH中的一种或几种。为探究其组成进行如下实验：①取少量白色粉末，向其中加入足量的水，充分搅拌后过滤，得到白色沉淀和无色滤液；②取实验①滤出的白色沉淀，向其中加入足量的盐酸，沉淀全部溶解，并产生无色气体；③取实验①得到的滤液，向其中通入CO2，产生白色沉淀；根据以上实验现象，判断白色粉末。下列结论错误的是A.

白色粉末中一定不含CuSO4、Na2SO4

B.

白色粉末中一定含有CaCO3、BaCl2C.

白色粉末中一定含有CaCO3、BaCl2、NaOH

D.

白色粉末中可能含有NaOH考点二物质的鉴别一、物质的鉴别原则操作简单、试剂种类少、现象明显。二、物质鉴别的方法1.物理方法：依据物质特殊的物理性质(如颜色、状态、气味、溶解性、溶解时的吸放热现象)进行观察、分析、判断，得出结论。2.化学方法：依据物质间反应时所产生的特殊反应现象(如变色、放出气体、生成沉淀、放热等)进行鉴别。三、物质鉴别的形式1.一种试剂鉴别：选择一种试剂，分别加入待测物质中，观察实验现象。2.多种试剂鉴别：选择多种试剂，依次加入待测物质中，会出现明显不同现象。3.无试剂鉴别：先利用物质物理性质不同或物质间的相互反应(包括与生成物反应)而产生不同现象把物质鉴别出来。四、常见物质的鉴别常见物质所选试剂或方法现象软水、硬水肥皂水泡沫较多、的是软水；泡沫较少、浮渣较多的是硬水棉花有气味的是羊毛；羊毛有气味、燃烧后有灰烬的是棉花；合成纤维有气味，灰烬为灰褐色玻璃球状，不易破碎的是合成纤维常见化肥看外观或加水灰白色或难溶于水或部分溶于水的是磷肥加熟石灰研磨有刺激性气味气体产生的是铵态氮肥(铵盐)硝酸铵固体和氢氧化钠固体溶液温度的是氢氧化钠固体溶液温度的是硝酸铵固体黄铜和纯铜相互刻画有明显划痕的为纯铜，反之为黄铜白醋和白酒有的是白醋，有醇香味的是白酒热塑性塑料和热固性塑料加热加热熔化，冷却凝固为热塑性塑料加热时不能熔化，保持外部形状的为热固性塑料真假黄金的是真黄金，的是假黄金。加或稀硫酸的是假黄金，没有气泡产生的是真黄金考向01物质的鉴别【例1】下列除杂或鉴别方法不正确的是A．用浓硫酸除去氧气中的水蒸气B．用点燃的方法除去混在CO2中的COC．用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的HClD．用水鉴别NaCl、NH4NO3和NaOH三种固体【变式1-1】下列各组稀溶液，仅用组内物质及其反应产物就能鉴别出来的是A．KClH2SO4NaOHBa(NO3)2B．NaClAgNO3CaCl2HNO3C．CuSO4NaClKNO3BaC12D．NaClHClNaOHMgCl2【变式1-2】下列各组溶液中，不用其它试剂就不能鉴别出来的是A．FeCl3NaOHHClKClB．BaCl2Na2SO4Na2CO3HClC．CuSO4NaOHKNO3BaCl2D．KClAgNO3HClHNO3【变式1-3】用括号内试剂不能一次性将组内物质鉴别出来的是A．固体：NaOH、NH4NO3、NaCl(水)B．液体：稀盐酸、H2O、Ca(OH)2溶液(石蕊溶液)C．固体：ZnSO4、CaCO3、KCl(水)D．液体：Ba(NO3)2溶液、MgCl2溶液、K2CO3溶液(稀硫酸)考向02生成物成分探究【例2】某化工厂排放的废水中含有硝酸镁、硝酸铜和硝酸银。我校化学兴趣小组的小华同学为了回收废液中的贵重金属铜和银，将一定量锌粉加入样品中，充分反应后过滤，得到滤液A和固体B．请回答下列有关问题：(1)关于滤液A所含溶质的猜想中，合理的是_____(填写序号)。①猜想一：硝酸锌、硝酸镁②猜想二：硝酸锌、硝酸铜③猜想三：硝酸锌、硝酸镁、硝酸铜④猜想四：硝酸锌、硝酸镁、硝酸银⑤猜想五：硝酸锌、硝酸镁、硝酸铜、硝酸银。(2)如果固体B含有两种金属，则滤液A的颜色为_____。(3)反应后析出金属的质量_____(选填“一定”或“不一定”)比参加反应的金属质量大。(4)对于滤液成分，如果猜想一成立，则固体B的成分是：_____。(5)为了证明小华所加入的锌粉是否过量，你设计的简单方法是_____。【变式2-1】已知某金属粉末由铁、铜、铝三种金属中的两种组成，兴趣小组的同学对此进行了如下探究。（提出问题）该粉末由什么组成？（查阅资料）铁和铜与氢氧化钠溶液都不反应，而铝与氢氧化钠溶液可反应生成溶于水的偏铝酸钠和氢气（2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑）。（1）（提出猜想）猜想Ⅰ：该粉末由铜、铁组成；猜想Ⅱ：该粉末由铜、铝组成；猜想Ⅲ：该粉末由________组成。（2）（实验探究）步骤实验操作实验现象实验结论①取一个烧杯，加入适量粉末样品，再加入足量的稀盐酸粉末部分溶解，有气泡产生粉末一定含有________②另取一个烧杯，加入适量粉末样品，再加入足量NaOH溶液粉末部分溶解，________气泡产生粉末一定含有铝综合上述实验，说明猜想________成立。（3）（实验反思）有同学认为能用浅绿色的FeSO4溶液代替NaOH溶液完成步骤②，你认为能________（填“能”或“不能”），理由是________。（4）（拓展应用）铝与稀盐酸反应的化学方程式是________。【变式2-2】铁是世界上年产量最高的金属，铁及其合金也是应用最广泛的金属材料。请根据我们所学的有关金属的知识回答问题：（1）验证金属的活动性（实验装置如图1）①若要证明Fe在金属活动性顺序中位于氢前，X溶液可选用________，其现象为________。②若X溶液为少量硫酸铜溶液，该反应的化学方程式为________。待充分反应后，取出铁片，放入金属R，观察到R表面有黑色固体析出。根据上述实验现象，得出Fe、Cu、R的金属活动性顺序为________。（2）某纯净气体通过如图2装置时，可观察到：A中紫色石蕊试液不变色，C中澄清石灰水变浑浊。请按要求回答问题：①纯净气体可以是CO．若黑色固体为________，反应过程中B处可以观察到黑色固体________的明显实验现象。②纯净气体可以是CO．但B处无明显实验现象，则B处发生反应的化学方程式为________。③纯净气体和黑色固体的组合还可以是________，则B处的实验现象为________。（3）铝是地壳中含量最高的金属元素。某小组同学在实验室研究铝与氯化铜溶液的反应液的反应。实验操作实验现象A．红色物质附着于铝片表面B．铝片表面逸出大量无色气体，放出大量的热C．烧杯底部出现红色沉淀和白色沉淀①现象A和现象C中的红色物质均为Cu，生成该物质的化学方程式为________。②经检验，现象B中的无色气体为氢气。甲同学猜测可能是氯化铜溶液显酸性。经实验检测，证实了甲的猜想。③探究白色沉淀的化学成分。（4）（推理猜想）乙同学通过查阅资料认为白色沉淀可能是氯化亚铜（CuCl）。（查阅资料）★CuCl可与浓氨水反应生成无色的Cu(NH3)2+和Cl-★Cu(NH3)2+在空气中易被氧化变为蓝色：Cl-可与硝酸银溶液反应，产生白色沉淀。（进行实验）步骤一：取烧杯底部的白色沉淀，充分洗涤；步骤二：向其中加入浓氨水，沉淀溶解得到无色溶液，将无色溶液分为两份；步骤三：取其中一份无色溶液……步骤四：将另一份无色溶液放置于空气中……以上步骤三的实验方案是________；步骤四的现象是________。（得出结论）通过实验可以确定，该白色固体是CuCl。（5）（反思与评价）A和CuCl2溶液反应为什么会出现CuCl呢？丙同学猜测：可能是Cu与CuCl2溶液反应生成了CuCl。丙同学为了验证猜想，取Cu粉与15%CuCl2溶液混合，无白色沉淀产生。④丙通过分析Al与CuCl2溶液反应的实验现象，改进了实验，证明了Cu与CuCl2溶液反应生成了CuCl，改进之处是________。⑤丁同学认为丙同学的实验还不够严谨，还应考虑________对Cu与CuCl2溶液反应的影响。考点三物质的除杂一、除杂的原则1.杂不增：所选试剂不能与被提纯物质(主要成分)反应。如除去NaCl溶液中少量的Na2CO3错误方法：加入适量的硫酸或稀硝酸。错误原因：会引入杂质硫酸钠（或硝酸钠）正确方法：加入适量的稀盐酸或加入适量的氯化钙或氯化钡溶液2.主不减：在除去杂质的同时，不能减少主体物质的总量。如除去CO2气体中少量的HCl错误方法：将气体先通过氢氧化钠溶液，再通过浓硫酸。错误原因：在除去HCl的同时，也将CO2气体除去。正确方法：现将气体通过饱和的NaHCO3（CO2气体不溶于该溶液，也不与该溶液反应）溶液，再通过浓硫酸。3.易分离：除杂后生成的产物的状态与被提纯物质的状态要不同，方便除去。也即尽量将杂质转化为气体或沉淀！如上例除去NaCl溶液中少量的Na2CO3，可加入适量的稀盐酸至不再产生气泡，该方法是将Na2CO3转化为NaCl同时，生成CO2气体，这样CO2气体自行逸出。再比如除去NaNO3溶液中的少量NaCl杂质时，可先滴加适量的硝酸银溶液至不再产生沉淀，再过滤即可除去难溶性的AgCl。4.易复原：若混合物为固体时，除杂之后要考虑到容易将物质恢复至初始状态固态。如：除去KCl固体中少量的MnO2（难溶）时，应先加水溶解→过滤→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(MnO2（滤纸上）弃去不用,KCl溶液→蒸发结晶))，对蒸发KCl溶液蒸发结晶的目的是：将KCl溶液转化成KCl固体，恢复原物质的状态！二、除杂的方法1.气体的除杂方法一：将杂质气体通过物质吸收、反应除去，如氧气中的水蒸气可通过浓硫酸吸收除去、一氧化碳中的二氧化碳可通过氢氧化钠溶液吸收除去。方法二：将杂质气体转化为主气体，如二氧化碳中的一氧化碳可通过灼热的氧化铜，使一氧化碳转化成二氧化碳。【常见气体除杂举例】物质杂质除杂方法CO2CO通过灼热的氧化铜COCO2溶液，再通过浓硫酸H2HCl气体先通过氢氧化钠溶液，再通过浓硫酸或碱石灰CO2水蒸气通过CO2HCl先通过饱和碳酸氢钠溶液，再通过浓硫酸N2CO2先通过氢氧化钠溶液，再通过O2CO2先通过氢氧化钠溶液，再通过浓硫酸O2水蒸气通过氧化钙、浓硫酸或N2O2通过灼热的铜网H2水蒸气通过、浓硫酸或氢氧化钠固体2.固体的除杂方法一：将杂质化为气体除去，如氧化铜中的炭粉通过在空气中灼烧除去。方法二：将杂质转化为溶液除去，如铜中的铁可通过与盐酸反应除去。【常见固体除杂举例】物质杂质除杂方法CuOCu在空气(或氧气)中灼烧CuFe加入足量的/稀盐酸，CuCuO加入足量的稀硫酸/稀盐酸，过滤CuZn加入足量的/稀盐酸，过滤CuOC在氧气流中加热CCuO加入足量的稀硫酸/，过滤CaOCaCO3高温煅烧MnO2KCl、过滤FeZn加入足量硫酸亚铁溶液，过滤AgCu加入足量的溶液，过滤CaCO3CaCl2加水溶解，过滤3.液体中的除杂：即杂质离子的去除①通过离子共存问题除杂第一步：对比两种物质，找出两种物质中相同的离子和不同的离子(离子A、杂质离子)；第二步：根据杂质离子的化学性质，找出与杂质离子不共存的离子B，将离子B与离子A组合，即为除杂试剂。以除去氢氧化钠(NaOH)溶液中的碳酸钠(Na2CO3)为例：②通过置换反应除杂：即利用金属活动性顺序进行除杂。此类除杂一般阴离子相同、阳离子是两种活动性不同的金属离子。第一步：对比两种物质，找出两种物质中相同的离子和不同的离子(离子A、杂质离子)；第二步：根据杂质离子的化学性质，找出与杂质离子不共存的离子B，将离子B与离子A组合，即为除杂试剂。【常见液体除杂举例】物质杂质除杂方法FeSO4CuSO4加入足量的铁粉，过滤NaClNa2CO3加入适量的NaClNaOH加入适量的盐酸NaClNa2SO4加入适量的溶液，过滤NaClHCl加入适量的NaOHNaOHNa2CO3加入适量的溶液，过滤NaClCuSO4加入适量的氢氧化钡溶液，过滤NaNO3NaCl加入适量的溶液，过滤NaClKNO3蒸发结晶KNO3NaCl(或降温结晶)NaClNaHCO3加入适量的稀盐酸NaOHCa(OH)2加入溶液，过滤HClH2SO4加入适量氯化钡溶液，过滤CuSO4H2SO4加入足量的或氢氧化铜粉末，过滤KNO3K2SO4加入适量的硝酸钡溶液，过滤CaCl2HCl加入足量的固体，过滤NaNO3AgNO3加入适量的氯化钠溶液，过滤考向01气体的除杂【例1】除去下列各物质中混有的少量杂质，所用试剂及操作方法如下表，能完成提纯的是序号物质杂质所用试剂和操作方法AH2HCl通过足量的AgNO3溶液，干燥BNaNO3溶液Na2SO4加入过量的Ba（NO3）2溶液，过滤CNaCl固体Na2CO3加入足量水溶解，过滤D铁粉Fe2O3加入适量的稀盐酸，过滤A．A B．B C．C