专题13 物质检验与除杂

专题13物质检验与除杂模块解读三角形中的三角形中的动点问题物质检验与除杂模块12.94物质检验常见离子的检验常见气体的检验添加文字物质鉴别外加试剂鉴别不加试剂鉴别模块1物质除杂物理方法化学方法模块一物质检验1.物质检验的一般方法（1）物理方法：依据物理性质进行观察、实验、分析、判断，得出结论（2）化学方法：分别取出少量的待检验物质，加入适量的试剂充分反应，观察反应现象，根据现象分析、判断并得出结论2.溶液中常见离子的检验离子检验方法实验现象H＋取少量试剂，滴加紫色石蕊试液石蕊试液变红用玻璃棒蘸取少量试剂滴在pH试纸上pH小于7取少量试剂，加入锌粒有气泡产生OH－取少量试剂，滴加紫色石蕊试液石蕊试液变蓝取少量试剂，滴加无色酚酞试液酚酞试液变红用玻璃棒蘸取少量试剂滴在pH试纸上pH大于7取少量试剂，加入CuSO4等可溶性铜盐有蓝色絮状沉淀生成Cl－取样，先滴加少量硝酸银溶液，再加入稀硝酸滴加AgNO3溶液后产生白色沉淀，再加稀硝酸沉淀不溶解取样，加入稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水生成的气体会使澄清石灰水变浑浊取样，先滴加少量Ba(NO3)2溶液，再加稀硝酸滴加Ba(NO3)2溶液后产生白色沉淀，再加稀硝酸沉淀不溶解取样，先加入过量稀盐酸，再滴加Ba(NO3)2溶液加入稀盐酸时无现象，滴加Ba(NO3)2溶液后产生白色沉淀取样，先向待测液中加入浓氢氧化钠溶液并加热，在试管口放湿润的红色石蕊试纸产生有刺激性气味的气体，且该气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝Ag+取样，滴加少量氯化钠溶液和稀硝酸产生白色沉淀Ba2+取样，滴加少量硫酸钠溶液和稀硝酸产生白色沉淀3.常见气体的检验气体检验方法实验现象水蒸气通过无水硫酸铜粉末白色粉末变蓝氧气将带火星的木条伸入集气瓶木条复燃二氧化碳通入澄清石灰水石灰水变浑浊氢气点燃，在火焰上方罩干冷的烧杯纯净气体能安静的燃烧并产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水珠先通过灼热的氧化铜，再通过无水硫酸铜黑色固体逐渐变红，白色粉末变蓝一氧化碳点燃，在火焰上方罩涂有澄清石灰水的烧杯石灰水变浑浊先通过灼热的氧化铜，再通入澄清石灰水黑色固体逐渐变红，石灰水变浑浊甲烷点燃，在火焰上方罩干冷的烧杯，一段时间后迅速倒转烧杯，注入少量澄清石灰水烧杯内壁有水珠，石灰水变浑浊氨气将湿润的红色石蕊试纸放在充满氨气的试管口湿润的红色石蕊试纸变蓝氯化氢通入硝酸酸化过的硝酸银溶液产生白色沉淀例1离子检验离子检验的常用方法有以下三种，下列选项中离子检验方法不合理的是（）检验方法沉淀法显色法气体法含义反应中有沉淀生成反应中有颜色变化反应中有气体产生A．NH4+——气体法 B．H+——显色法 C．Cl-——气体法 D．SO42﹣——沉淀法练1.1某同学为了证明某白色晶体是(NH4)2SO4，他设计了两步程序：第一步：为了证明铵根离子的存在，他的操作步骤是，当观察到现象时，可证明有铵根离子存在。第二步：为了证明硫酸根离子的存在，该同学设计了三种方案：①先加入BaCl2溶液，再加稀硫酸②加入过量盐酸酸化了的BaCl2溶液③先加过量的盐酸酸化再加BaCl2溶液你认为上述三种方案中最合理的一种方案是，简述理由。例2气体检验下列物质的检验方法中正确的是（）A．将带火星的小木条伸入到集气瓶中，若木条复燃证明该气体是氧气B．将燃着的木条伸入集气瓶中，木条熄灭，则集气瓶中的气体为二氧化碳C．用湿润的红色石蕊试纸检验氯化氢气体D．点燃后产生蓝色火焰的气体一定为一氧化碳练2.1某无色气体可能含有CO2、CO、H2中的一种或几种，按下表中的步骤连续进行实验（假设每步反应均完全），已知相同条件下，等体积的气体含有相同数目的分子。实验步骤实验现象①通过炽热的木炭，恢复到原温度气体体积不变②通过灼热的氧化铜固体变为红色③通入澄清的石灰水中石灰水变浑浊④通过白色的硫酸铜粉末粉末变为蓝色下列关于该气体的判断正确的是（）A．一定含有CO2、CO和H2 B．一定含有H2，一定不含CO2C．一定含有CO2和H2，可能含有CO D．一定含有CO，一定不含CO2，可能含有H2模块二物质鉴别1.物质鉴别的原则（1）操作简便：能用物理方法鉴别的不用化学方法，能用一种试剂鉴别的不用多种试剂（2）现象明显：进行鉴别时现象应明显且对比度较大（3）防止干扰：在外加试剂的过程中应避免对待检验的物质造成干扰2.物质鉴别的方法（1）不外加试剂的鉴别=1\*GB3①观察法：根据物质的颜色、气味、状态、磁性等进行鉴别=2\*GB3②热分解法：根据物质的热稳定性的不同进行鉴别=3\*GB3③相互反应法：根据两两混合后的不同现象进行鉴别（2）外加试剂的鉴别=1\*GB3①用水鉴别：被鉴别的物质在水中的溶解性差异较大，物质溶于水后呈现不同颜色，或者物质溶于水后溶液温度发生明显变化，可考虑用水来鉴别=2\*GB3②用酸碱指示剂鉴别：被鉴别物质的溶液酸碱性不同，可考虑选用石蕊试液或酚酞试液来鉴别=3\*GB3③用酸、碱、盐溶液鉴别：根据溶液中所含阴阳离子的不同，通过外加酸、碱、盐溶液后产生不同的现象来进行鉴别例3外加试剂鉴别下列鉴别物质的方法中错误的是（）A．用水鉴别硝酸铵和氢氧化钠两种固体B．用二氧化锰鉴别水和过氧化氢溶液两种液体C．用氯化钡溶液鉴别碳酸钠溶液和硫酸钠溶液D．用紫色石蕊溶液鉴别二氧化碳和一氧化碳两种气体例4不外加试剂鉴别下列各组物质的溶液，不用其他试剂，只用观察和组内物质相互混合的方法，不能将它们一一鉴别的是（）A．HCl、NaOH、FeCl3、NaCl B．H2SO4、NaCl、Na2CO3、CaCl2C．NaNO3、HCl、CaCl2、KOH D．HCl、BaCl2、Na2CO3、NaCl练4.1现有A、B、C、D、E五种没有标签的无色溶液，分别是稀盐酸、碳酸钠溶液、澄清的石灰水、氢氧化钠溶液、无色酚酞溶液中的一种，为了鉴别它们进行如下实验，实验步骤及现象如下：①先将A加入其他四种溶液中，结果只有C是无色的，其它均为红色；②将B与剩下的两种溶液混合，B和D混合后呈现浑浊，B和E混合无现象。根据现象回答下列问题：（1）E物质是。（2）利用现有试剂如何鉴别B和D：。模块三物质除杂1.物质除杂的原则（1）基本原则=1\*GB3①不增：不能引入新的杂质=2\*GB3②不减：不减少被提纯物质的质量=3\*GB3③易分：生成的物质与被提纯的物质易于分离（2）优化原则=1\*GB3①先考虑物理方法，再考虑化学方法=2\*GB3②若同时有多种方法能够除去杂质，应选择简单易行、除杂彻底的方法=3\*GB3③应尽量选择既可除去杂质，又可增加被提纯物质的方法2.物质除杂方法（1）物理方法方法适用范围举例过滤法=1\*GB3①固体与液体混合物的分离=2\*GB3②可溶性固体与不溶性固体混合物的分离粗盐提纯结晶法蒸发溶剂=1\*GB3①分离溶质与溶剂=2\*GB3②除去易挥发的杂质=3\*GB3③可溶性固体，溶解度受温度影响的变化大小不同除去NaCl溶液中的少量稀盐酸除去NaCl中的少量KNO3冷却热饱和溶液可溶性固体，溶解度受温度影响的变化大小不同除去KNO3中的少量NaCl蒸馏法对沸点不同的液态物质进行分离分离水和酒精吸收法除去混合气体中的水蒸气利用浓硫酸除去CO2中的水蒸气，利用碱石灰除去O2中的水蒸气（2）化学方法方法适用范围或原理举例气化法在混合物中加入某种试剂与杂质反应生成气体而除去除去Na2SO4中的Na2CO3，可选用稀硫酸将转化为CO2沉淀法在混合物中加入某种试剂将杂质转化为沉淀并过滤除去NaOH溶液中混有少量Ca(OH)2，可加入适量的Na2CO3溶液将Ca2+转化为CaCO3沉淀后过滤溶解法在混合物中加入某种试剂，使杂质溶解而除去除去C粉中的CuO，可加适量的稀硫酸使CuO溶解后过滤加热法采用加热（或高温）使混合物中的杂质转化成被提纯的物质除去CaO中的CaCO3，可加热至高温使CaCO3分解吸收法选择适当的试剂与混合物中的某种物质反应而吸收，一般用于气体的除杂除去CO中的CO2，可将混合气体通过氢氧化钠溶液使CO2被吸收转化法将杂质通过化学反应转化为被提纯的物质除去HNO3溶液中混有的少量H2SO4，可加适量的Ba(NO3)2反应后过滤置换法将杂质通过置换反应而除去除去FeSO4溶液中的少量CuSO4，可加适量的铁粉充分反应后过滤例5单一杂质问题除去下列物质中混有的少量杂质（括号内为杂质），所用方法正确的是（）A．Zn粉（Fe）：用ZnCl2溶液浸泡，过滤B．碳粉（MnO2）：滴入H2O2溶液，过滤C．NaCl溶液（Na2SO4）：加入适量MgCl2溶液，过滤D．CO2（H2O）：通过盛有浓硫酸的洗气瓶练5.1除去下列物质中的少量杂质，所选用的试剂及操作方法均正确的是（）选项物质（括号内为杂质）试剂操作方法ACaO（CaCO3）水溶解、过滤、结晶BCO2（CO）足量的O2点燃CHCl（H2SO4）适量的氯化钡溶液过滤DNaCl（NaOH）适量的硫酸蒸发结晶例6多种杂质例6多种杂质问题在Fe(NO3)3溶液中混有少量的AgNO3和Ba(NO3)2杂质，为了除去杂质得到纯净的Fe(NO3)3溶液，下列方法正确的是（）A．先加适量Fe2(SO4)3溶液，再加适量BaCl2溶液B．先加适量BaCl2溶液，再加适量Fe2(SO4)3溶液C．先加适量Na2SO4溶液，再加适量KCl溶液D．先加适量盐酸，再加适量的硫酸练6.1某KCl固体样品中含有少量CaCl2杂质，实验室提纯氯化钾的流程如图。（氯化钾溶解度受温度影响较小）（1）沉淀a是。（2）操作I是。①冷却热饱和溶液 ②蒸发结晶（3）若KC1固体样品中还含有少量杂质K2SO4，小科认为提纯该样品只要在上述方案基础上增加一步实验：在“加入过量K2CO3溶液”与“过滤”操作之间，加过量的硝酸钡溶液。小江认为这种方案不合理，会导致所得KCl固体中含有新的杂质，新杂质是。

专题13物质检验与除杂答案全解全析例1.C练1.1.第一步：取少量样品溶解后，加入NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验；红色石蕊试纸变蓝色第二步：③；检验SO42﹣时，应考虑Ag+的可能存在对SO42﹣鉴定的干扰，加过量的盐酸酸化可以排除Ag+的干扰例2.A练2.1.D例3.C解：A、硝酸铵溶于水会吸热导致溶液温度降低，而氢氧化钠溶于水后会放热，导致溶液温度升高，所以用水可以鉴别硝酸铵和氢氧化钠两种固体；故正确；B、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，水不能，可以鉴别，故正确；C、氯化钡会与硫酸钠生成硫酸钡沉淀，与硝酸银生成氯化银白色沉淀，现象相同，不可以鉴别，故错误；D、二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红色，一氧化碳不能，分别通入紫色石蕊溶液中，变红色的是二氧化碳，不变色的是一氧化碳，可以鉴别，故正确；故选：C。例4.C练4.1.(1)氢氧化钠溶液(2)取适量B、D两种溶液于试管中，分别滴加C稀盐酸，有气泡产生的是碳酸钠，无现象的是氢氧化钙解：（1）E物质是氢氧化钠溶液．故填：氢氧化钠溶液（化学式也可）；（2）B和D是碳酸钠和氢氧化钙中的一种，碳酸钠溶液能与盐酸反应产生气泡，而氢氧化钙和盐酸反应无现象，故可以使用盐酸鉴别碳酸钠和氢氧化钙．故填：取适量B、D两种溶液于试管中，分别滴加C稀盐酸，有气泡产生的是碳酸钠，无现象的是氢氧化钙例5.D解：A、Fe不能与ZnCl2溶液反应，不能除去杂质，故选项所采取的方法错误。B、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，二氧化锰作催化剂，反应前后质量不变，不能除去杂质，不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误。C、Na2SO4与氯化镁溶液不反应，不能除去杂质，不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误。D、浓硫酸具有吸水性，且不与二氧化碳反应，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项所采取的方法正确。故选：D。练5.1.C解：A、CaO能与水反应生成氢氧化钙，碳酸钙难溶于水，反而会把原物质除去，不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误。B、除去二氧化碳中的一氧化碳不能够点燃，这是因为当二氧化碳（不能燃烧、不能支持燃烧）大量存在时，少量的一氧化碳是不会燃烧的；故选项所采取的方法错误。C、H2SO4能与适量的氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和盐酸，再过滤，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项所采取的方法正确。D、NaOH能与适量的硫酸反应生成硫酸钠和水，能除去杂质但引入了新的杂质硫酸钠，不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误。故选：C。例6.B练6.1.(1)碳酸钙(2)②