高考化学二轮专题复习与测试第一部分专题五化学实验考点二物质的检验分离与提纯

考点二物质的检验、分离与提纯1．检验物质的常用方法检验方法适用范围典型物质物理方法观察法颜色、状态的差异Cl2、NO2、Cu2＋嗅试剂气味存在差异H2S、NH3水溶法溶解性存在差异CaCO3、BaSO4等难溶于水焰色法碱金属的检验K、Na等碱金属及其化合物丁达尔效应胶体与非胶体Fe(OH)3胶体化学方法沉淀法将待检验离子转化为沉淀SOeq\o\al(2－,4)、Cl－、Br－、COeq\o\al(2－,3)气体法将某些离子转化为气体NHeq\o\al(＋,4)、COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)显色法将待检验成分转化为有特殊颜色的成分Fe3＋、I－2.常见阳离子的检验离子检验试剂实验现象H＋石蕊试液溶液变红Na＋焰色试验火焰呈黄色Fe2＋NaOH溶液生成白色沉淀，很快变成灰绿色，最后变成红褐色KSCN溶液，氯水加KSCN溶液不变色，加入氯水后变红色K3[Fe(CN)6]溶液生成蓝色沉淀Fe3＋NaOH溶液出现红褐色沉淀KSCN溶液溶液呈红色Cu2＋NaOH溶液蓝色沉淀NHeq\o\al(＋,4)NaOH、红色石蕊试纸与NaOH溶液共热有无色有刺激性气味气体生成，试纸变蓝Mg2＋过量NaOH溶液有白色沉淀生成Al3＋NaOH溶液生成白色沉淀，NaOH过量沉淀溶解氨水生成白色沉淀，氨水过量沉淀不溶解3.常见阴离子的检验离子检验试剂实验现象OH－酚酞试液红色石蕊试液蓝色Cl－AgNO3、稀HNO3白色沉淀Br－AgNO3、稀HNO3淡黄色沉淀I－AgNO3、稀HNO3黄色沉淀SOeq\o\al(2－,4)HCl、BaCl2溶液加HCl无沉淀，加BaCl2生成白色沉淀SOeq\o\al(2－,3)稀H2SO4、品红溶液生成无色有刺激性气味、能使品红溶液褪色的气体COeq\o\al(2－,3)HCl、澄清石灰水生成无色、无味的气体，通入澄清石灰水变浑浊4.常见气体的检验气体检验方法实验现象H2点燃淡蓝色火焰，罩在火焰上方的干冷小烧杯中出现水珠O2插入带火星的木条可使带火星的木条复燃Cl2观察颜色呈黄绿色湿润的淀粉KI试纸能使湿润的淀粉KI试纸变蓝(O3、NO2也有这一现象)HCl靠近蘸有浓氨水的玻璃棒冒白烟SO2通入品红试液，然后加热品红溶液先褪色，加热后又变红色NH3用湿润的红色石蕊试纸湿润的红色石蕊试纸变蓝靠近蘸有浓盐酸(浓HNO3)的玻璃棒靠近蘸有浓盐酸(浓硝酸)的玻璃棒时产生白烟NO2观察颜色红棕色气体通入水中通入水中得无色溶液，产生无色气体，水溶液显酸性NO观察通入空气的颜色变化无色气体，遇空气变成红棕色CO2观察颜色、闻气味、通入澄清石灰水无色、无味、能使澄清石灰水变浑浊CO点燃，将生成气体通入澄清石灰水火焰呈淡蓝色，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊通过灼热的CuO灼热的黑色CuO变红色乙烯点燃观察火焰有明亮的火焰和少量黑烟通入酸性KMnO4溶液或溴水中溶液褪色(SO2也有这样的现象)1．检验与鉴别题的一般答题模板分别取固体少许于试管中加热或加入……试剂，现象是……，是……物质。或：分别取溶液少许于试管中，分别加入……试剂，现象是……，继续加入……试剂，现象是……，为……物质。2．物质分离、提纯题的一般答题模板物质分离、提纯是通过恰当的方法将混合物中各组分分开，得到纯净的物质，各组分都保留下来，且与原来状态相同。具体解题模型如下：3．过滤操作中“三个”答题模板(1)检验沉淀完全：静置取上层液→加沉淀剂→有无沉淀→结论。(2)沉淀洗涤：向漏斗内加蒸馏水至浸没沉淀，静置使水自然流出，重复操作2～3次。(3)沉淀洗净：取少量最后一次洗涤液于试管中，加入×××，若无×××现象，则证明×××离子已经洗净(或证明已经洗涤干净)。(2023·辽宁卷)下列鉴别或检验不能达到实验目的的是()A．用石灰水鉴别Na2CO3与NaHCO3B．用KSCN溶液检验FeSO4是否变质C．用盐酸酸化的BaCl2溶液检验Na2SO3是否被氧化D．加热条件下用银氨溶液检验乙醇中是否混有乙醛解析：石灰水的主要成分Ca(OH)2能与碳酸钠和碳酸氢钠反应，二者均生成白色碳酸钙沉淀，不能达到鉴别目的，A项错误；Fe2＋变质后会生成Fe3＋，Fe3＋可以利用KSCN溶液鉴别，现象为溶液变成红色，可以达到检验目的，B项正确；Na2SO3被氧化后会变成Na2SO4，加入盐酸酸化的BaCl2后会产生白色沉淀，可以用来检验Na2SO3是否被氧化，C项正确；含有醛基的物质可以与银氨溶液反应生成银单质，可以用来检验乙醇中混有的乙醛，D项正确。故选A。答案：A依据物质的相关性质采取适宜的检验方法，在检验过程中一定要注意如何避免其他物质的干扰，如CO2能使澄清石灰水变浑浊，SO2也可以，因而检验CO2时就需要考虑先通过酸性KMnO4溶液除去SO2(排除SO2的干扰)，再通入澄清石灰水检验CO2。1．(2023·湖南卷)取一定体积的两种试剂进行反应，改变两种试剂的滴加顺序(试剂浓度均为0.1mol·L－1)，反应现象没有明显差别的是()选项试剂①试剂②A氨水AgNO3溶液BNaOH溶液Al2(SO4)3溶液CH2C2O4溶液酸性KMnO4溶液DKSCN溶液FeCl3溶液解析：向氨水中滴加AgNO3溶液并振荡，由于开始时氨水过量，振荡后没有沉淀产生，发生的反应为AgNO3＋2NH3·H2O=Ag(NH3)2NO3＋2H2O；向AgNO3溶液中滴加氨水并振荡，开始时生成白色沉淀且沉淀逐渐增多，发生的反应为AgNO3＋NH3·H2O=AgOH↓＋NH4NO3，当氨水过量后，继续滴加氨水，沉淀逐渐减少直至完全溶解，发生的反应为AgOH＋2NH3·H2O=Ag(NH3)2OH＋2H2O。因此，改变两种试剂的滴加顺序后反应现象有明显差别，A项不符合题意；向NaOH中滴加Al2(SO4)3溶液并振荡，由于开始时NaOH过量，振荡后没有沉淀产生，发生的反应为8NaOH＋Al2(SO4)3=2Na[Al(OH)4]＋3Na2SO4；向Al2(SO4)3溶液中滴加NaOH并振荡，开始时生成白色沉淀且沉淀逐渐增多，发生的反应为6NaOH＋Al2(SO4)3=2Al(OH)3↓＋3Na2SO4，当NaOH过量后，继续滴加NaOH，沉淀逐渐减少直至完全溶解，发生的反应为NaOH＋Al(OH)3=Na[Al(OH)4]。因此，改变两种试剂的滴加顺序后反应现象有明显差别，B项不符合题意；向H2C2O4溶液中滴加酸性KMnO4溶液并振荡，由于开始时H2C2O4是过量的，KMnO4可以被H2C2O4完全还原，可以看到紫红色的溶液褪为无色，发生的反应为5H2C2O4＋2KMnO4＋3H2SO4=2MnSO4＋K2SO4＋10CO2↑＋8H2O；向KMnO4溶液中滴加酸性H2C2O4溶液并振荡，由于开始时KMnO4是过量的，KMnO4逐渐被H2C2O4还原，可以看到紫红色的溶液逐渐变浅，最后变为无色。因此，改变两种试剂的滴加顺序后反应现象有明显差别，C项不符合题意；向KSCN溶液中滴加FeCl3溶液，溶液立即变为红色；向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，溶液同样立即变为红色，因此，改变两种试剂的滴加顺序后反应现象没有明显差别，D项符合题意。故选D。答案：D2．(2023·新课标卷)根据实验操作及现象，下列结论中正确的是()选项实验操作及现象结论A常温下将铁片分别插入稀硝酸和浓硝酸中，前者产生无色气体，后者无明显现象稀硝酸的氧化性比浓硝酸强B取一定量Na2SO3样品，溶解后加入BaCl2溶液，产生白色沉淀。加入浓HNO3，仍有沉淀此样品中含有SOeq\o\al(2－,4)C将银和AgNO3溶液与铜和Na2SO4溶液组成原电池。连通后银表面有银白色金属沉积，铜电极附近溶液逐渐变蓝Cu的金属性比Ag强D向溴水中加入苯，振荡后静置，水层颜色变浅溴与苯发生了加成反应解析：常温下，铁片与浓硝酸会发生钝化，导致现象不明显，但稀硝酸与铁不发生钝化，会产生气泡，所以不能通过该实验现象比较浓硝酸和稀硝酸的氧化性强弱，A项错误；浓硝酸会氧化亚硫酸根生成硫酸根，仍然产生白色沉淀，所以不能通过该实验现象判断样品中含有硫酸根，B项错误；铜比银活泼，在形成原电池过程中，做负极，发生氧化反应，生成了铜离子，导致溶液变为蓝色，所以该实验可以比较铜和银的金属性强弱，C项正确；向溴水中加入苯，苯可将溴萃取到上层，使下层水层颜色变浅，不是溴与苯发生了加成反应，D项错误。故选C。答案：C3．(2023·广东卷)利用活性石墨电极电解饱和食盐水，进行如图所示实验。闭合K1，一段时间后()A．U型管两侧均有气泡冒出，分别是Cl2和O2B．a处布条褪色，说明Cl2具有漂白性C．b处出现蓝色，说明还原性：Cl－>I－D．断开K1，立刻闭合K2，电流表发生偏转解析：闭合K1，形成电解池，电解饱和食盐水，左侧为阳极，阳极氯离子失去电子生成氯气，电极反应为2Cl－－2e－=Cl2↑，右侧为阴极，阴极电极反应为2H＋＋2e－=H2↑，总反应为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，据此解答。根据分析，U型管两侧均有气泡冒出，分别是Cl2和H2，A项错误；左侧生成氯气，氯气遇到水生成HClO，具有漂白性，则a处布条褪色，说明HClO具有漂白性，B项错误；b处出现蓝色，发生Cl2＋2KI=I2＋2KCl，说明还原性：I－>Cl－，C项错误；断开K1，立刻闭合K2，此时构成氢氯燃料电池，形成电流，电流表发生偏转，D项正确。故选D。答案：D4．(2023·肇庆高要二模)某无色溶液中可能含有Na＋、K＋、Fe3＋、Cu2＋、SOeq\o\al(2－,4)、SOeq\o\al(2－,3)、COeq\o\al(2－,3)、Cl－、Br－中的若干种，依次进行下列实验，观察到的现象记录如下。则关于原溶液的判断中不正确的是()①pH试纸检验，溶液的pH>7②取少量原溶液，向溶液中加入过量的BaCl2和盐酸的混合溶液，无白色沉淀生成③另取少量原溶液，向溶液中滴加足量氯水，无气体产生，再加入CCl4振荡，静置后CCl4层呈橙色，用分液漏斗分液④向分液后的水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和HNO3溶液，有白色沉淀产生，过滤⑤在滤液中加入AgNO3和HNO3的混合溶液，有白色沉淀产生A．肯定存在的离子是Na＋、K＋、SOeq\o\al(2－,3)、Br－B．肯定不存在的离子是Fe3＋、Cu2＋、SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3)C．无法确定原溶液中是否存在Cl－D．若步骤④改用BaCl2溶液和盐酸的混合溶液，对溶液中离子的判断也无影响解析：因为溶液无色，所以溶液中一定不存在：Fe3＋、Cu2＋；①pH试纸检验，溶液的pH>7，证明溶液显碱性，根据电荷守恒可知，溶液中一定含有钠离子或是钾离子中的至少一种；②取少量原溶液，向溶液中加入过量的BaCl2和盐酸的混合溶液，无白色沉淀生成，则一定不存在SOeq\o\al(2－,4)；③另取少量原溶液，向溶液中滴加足量氯水，无气体产生，则一定不含COeq\o\al(2－,3)，可能含有SOeq\o\al(2－,3)，亚硫酸根能被氯水氧化为硫酸根离子，再加入CCl4振荡，静置后CCl4层呈橙色，则为溴水的颜色，一定含有Br－；④向分液后的水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和HNO3溶液，有白色沉淀产生，可以证明硫酸根离子的存在，即亚硫酸根被氧化生成的硫酸根离子，溶液中一定存在SOeq\o\al(2－,3)；⑤在滤液中加入AgNO3和HNO3的混合溶液，有白色沉淀产生，即为氯化银沉淀，但是在③中加入的氯水中含有氯离子，不能确定是否存在待测离子中的氯离子。由分析可知，溶液中一定含有钠离子或是钾离子中的至少一种，一定存在SOeq\o\al(2－,3)、Br－，故A项错误；由分析可知，溶液中肯定不存在的离子是Fe3＋、Cu2＋、SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3)，故B项正确；由分析可知，无法确定原溶液中是否存在Cl－，故C项正确；若步骤④用BaCl2溶液和盐酸的混合溶液，则硫酸根离子会和BaCl2溶液反应生成难溶物质硫酸钡，但是硫酸根一定是步骤③中亚硫酸根离子被氧化来的，此时对溶液中离子的判断无影响，故D项正确。故选A。答案：A5．(2023·肇庆高要一中校考二模)在允许加热的前提下，只用一种试剂不能鉴别对应溶液的是()A．用Ba(OH)2溶液鉴别NH4Cl、(NH4)2SO4、NaCl、Na2SO4B．用FeCl3溶液鉴别NaI、Ba(OH)2、Na2S、NaHCO3C．用NaOH溶液鉴别MgCl2、FeCl2、Al2(SO4)3、(NH4)2SO4D．用红色石蕊试纸鉴别Na2SO3、浓HNO3、NaHCO3、氯水解析：NH4Cl、(NH4)2SO4、NaCl、Na2SO4溶液分别与Ba(OH)2溶液反应，现象依次为生成刺激性气味的气体、生成刺激性气体和白色沉淀、不反应、生成白色沉淀，现象不同，能鉴别，故A项不符合题意；NaI、Ba(OH)2、Na2S、NaHCO3溶液分别与FeCl3溶液反应，现象依次为溶液黄色消失变为棕褐色、生成白色沉淀最终变成红褐色、生成黄色沉淀、生成红褐色沉淀，现象不同，能鉴别，故