1、专题五 物质的检验、除杂与提纯,常考分析)除杂与提纯问题往往在同一情境下出现,除杂的目的就是为了得到较纯净的物质。通常可分为气体类除杂、固体类除杂、溶液类除杂;从题型表现看主要有:文字描述式、表格式、框图流程式几类。除杂与提纯问题是 云南省初中学业水平考试中常见的题型之一。此类题在选择题中出现时,多表现为“一题多点”的特点,即在同一小题中,往往涉及四种(或四类)提纯和除杂的方法,多数为方法选择、试剂选择、试剂量方面的判断。难度为中等偏难。,策略攻略)一、常见物质和离子的检验1.常见物质的颜色:(1)白色固体:MgO、P 2O5、CaO 、NaOH、Ca(OH) 2、KClO 3、KCl、Na
2、2CO3、NaCl、无水CuSO 4;铁、镁为银白色(汞为银白色液态)(2)黑色固体:石墨、炭粉、铁粉、CuO、MnO 2、Fe 3O4(3)红色固体:Cu、Fe 2O3、红磷;硫为淡黄色;KMnO 4为紫黑色(4)溶液的颜色:凡含Cu 2 的溶液呈蓝色;凡含Fe 2 的溶液呈浅绿色;凡含Fe 3 的溶液呈棕黄色,其余溶液一般无色。(高锰酸钾溶液为紫红色)(5)沉淀(即不溶于水的盐和碱):白色沉淀:Mg(OH) 2、CaCO 3、BaCO 3(溶于酸)、AgCl、BaSO 4(也不溶于稀HNO 3)蓝色沉淀:Cu(OH) 2;红褐色沉淀:Fe(OH) 32.常见气体和离子的鉴别:证明被鉴别物质
3、 方法 现象酸 滴加石蕊溶液;加Zn、Fe等 金属 溶液变红;产生可燃性气体碱 滴加酚酞溶液;滴加紫色石 蕊溶液 溶液变红;溶液变蓝含Cl 的物质 滴加 AgNO3、HNO 3 白色沉淀含SO 24的物质 滴加BaCl 2、HNO 3 白色沉淀含CO 23的物质滴加盐酸产生气体通入Ca(OH) 2 白色沉淀NH 4 加熟石灰;湿润的红色石蕊试纸产生刺激性气味的气体;红色石蕊试纸变蓝续表证明被鉴别物质 方法 现象H2 点燃、火焰上方罩干冷小烧杯 淡蓝色火焰、烧杯内壁有水珠出现Cu2 加碱(OH ) 蓝色沉淀来源:学优高考网gkstkFe3 加碱(OH ) 红褐色沉淀CO 点燃、产生的气体与澄清石
4、灰水 反应 淡蓝色火焰、溶液变浑浊CO2 通入石灰水中 澄清石灰水变浑浊O2 带火星的木条 木条复燃二、物质的除杂(提纯):除杂的原则:不增,不减,易分。不增在除掉杂质的同时,不得引入新杂质。例如,除掉NaOH溶液中的Na 2CO3,只能用石灰水:Na 2CO3Ca(OH ) 2=CaCO32NaOH而不能用CaCl 2溶液:CaCl 2Na 2CO3=CaCO32NaCl,所以如果用了CaCl 2溶液,虽然除掉了Na 2CO3,但又使 NaOH溶液中增添了新的杂质NaCl 。 来源:学优高考网gkstk不减被提纯物质不能减少或改变;所选用的试剂不能跟被提纯的物质发生反应,例如要除掉二氧化碳中
5、混有的少量氯化氢,应用NaHCO 3溶液吸收氯化氢:NaHCO 3HCl =NaClH 2OCO 2,而不能用NaOH溶液,因为NaOH溶液不仅能吸收氯化氢气体,也能吸收二氧化碳:NaOHHCl =NaClH 2O、2NaOHCO 2=Na2CO3H 2O。易分操作简单易行,杂质容易被分离除去。“除杂”即“提纯”,方法很多,常用的有:(1)物理方法沉淀过滤法:即通过过滤,除去不溶性杂质。例如除去粗盐中混有少量的泥沙。可将粗盐溶解于水,充分搅拌,然后过滤,再把滤液蒸发至干,即可得到不含泥沙的食盐。结晶法:当两种固体物质的溶解度相差很大时,可利用结晶的方法将杂质除掉。例如硝酸钾中混有少量的氯化钠。
6、(2)化学方法沉淀法:加入某种试剂,跟杂质反应形成沉淀,滤去沉淀,即可除掉杂质。例如,要除掉NaOH溶液中少量的Na 2CO3,可加入适量的石灰水,滤去CaCO 3沉淀,即可达到除去 Na2CO3的目的。有关的化学方程式:Na 2CO3Ca( OH) 2=CaCO3 2NaOH。化气法:加入某种试剂,跟杂质反应,化为气体逸出,即可除掉杂质。例如,用盐酸除去NaCl中的Na 2CO3。有关的化学方程式Na 2CO32HCl= =2NaClH 2OCO 2。吸收法:用某种物质做吸收剂,把杂质吸收。例如,实验室用锌跟盐酸反应制取氢气时,氢气中常含有少量氯化氢气体和水蒸气,欲得纯净干燥的氢气,可用下列
7、洗气装置将氯化氢和水蒸气吸收,以达到除杂的目的。再如H 2(CO 2、HCl、水蒸气),分别将气体通过盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶,除去 CO 2、HCl ;和盛有浓硫酸的洗气瓶,除去 水蒸气 。溶解法:将杂质用化学方法溶解。例如用化学方法除去铜粉中的少量铁粉,可往混合物中加入少量盐酸,充分反应后过滤即得不含铁的铜粉。有关的化学方程式:Fe2HCl= =FeCl2H 2;再如CuSO 4(CuO )加稀 H2SO4 ,有关的化学方程式:CuOH 2SO4=CuSO4H 2O。加热法:通过加热,使杂质分解,从而除掉杂质。例如,要除掉Na 2CO3中混有的NaHCO 3,就可以用加热的方法。有关的化学
8、方程式:2NaHCO 3 Na2CO3H 2OCO 2。= = = = = 三、物质的共存、溶液中离子大量共存在初中阶段,如果溶液中的物质或离子能发生复分解反应,即符合复分解反应发生的条件就不能共存:生成气体:2H CO =H2OCO 2、H HCO =H2OCO 2;生成水:H OH =H2O;生成23 3沉淀:常见的沉淀Fe(OH) 3、Cu(OH) 2、AgCl 、BaSO 4、CaCO 3、BaCO 3、Ag 2CO3、Mg(OH ) 2。注意隐含条件:酸溶液中含有大量H 、碱溶液中含有大量OH 。四、物质的鉴别鉴别是通过 化学实验 将几种不同特性的物质区别开来。如鉴别两瓶无色溶液哪瓶
9、是NaCl或KNO 3。只要把NaCl溶液中的Cl 检验出来,即可认定NaCl溶液,另一瓶则是KNO 3溶液。(1)不用其他试剂的鉴别 借用试剂法 :从被鉴别物质的物理性质上找突破口 看色、闻味,用识别出的物质鉴别余下的几种物质; 两两混合法 :对每种物质与其他物质作用产生的不同现象进行分析推断,确定物质名称。(2)加入试剂的鉴别加入一种物质的鉴别:当鉴别的物质之间有明显的 溶解性差异 以及水溶液的 颜色差异 时,则可用 水 来鉴别, 酸碱性差异,可选用指示剂或pH 试纸或用 Na2CO3溶液等来鉴别 。但加入试剂后,有多少种物质,就应产生多少种不同的现象。加入多种试剂鉴别:每次选用的试剂只能
10、与被鉴别的几种溶液中的一种产生一种特殊的现象。(3)常见离子鉴别的特效试剂H : 紫色石蕊溶液 变红。NH :碱溶液有NH 3;使湿润 紫色石蕊试纸 变蓝。4OH :无色 酚酞 溶液(可鉴别碱性溶液) 变红。CO :稀HCl和 澄清石灰水 有CO 2;使澄清石灰水变浑浊。23Cl : AgNO3溶液和稀HNO 3有白色沉淀。SO :BaCl 2溶液和稀HNO 3有白色沉淀。24(4)物质鉴别的原则操作简便: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。现象明显:使待检物质的现象 对比度 较大。防止干扰:鉴别Cl 和SO 时,只能用BaCl 2溶液不能用AgNO 3溶液。24(
11、5)物质鉴别的思路和方法气体鉴别:一看颜色,二用试纸,三用火点,四加试剂。固体、液体鉴别:一看颜色,二看气体,三辨沉淀。一种试剂的鉴别:A.几种溶液含不同阳离子时,常选用 Ba(OH) 2溶液或NaOH溶液做鉴别试剂。B.几种溶液含不同阴离子时,常选用 强酸 做鉴别试剂。C.几种溶液 酸碱性 不同时,常选用 紫色石蕊溶液 做鉴别试剂。D.几种物质是金属或金属氧化物时,常选用稀强酸做鉴别试剂。E.一种试剂与四种溶液反应时,应是现象对比度大。多数是有沉淀、有气体、既有沉淀又有气体、沉淀颜色不同、无明显现象。F.当给定的一种试剂不能鉴别出被检物时,可从已鉴别出的物质中找出一种试剂再鉴别。不同试剂的鉴
12、别:A. 观察法 :根据物理性质中颜色、气味、状态、溶解性等进行鉴别。B.热分解法:根据不同物质的 热稳定性 ,利用产物的不同性质特征进行鉴别。C.相互作用法:根据两两混合后的不同现象进行鉴别。,典题精讲)【例1】化学实验中常用到木条,下列实验中木条的使用不能达到目的的是( )A.用带火星的木条检验氧气B.用燃着的木条区别氮气和二氧化碳C.用木条蘸少量浓硫酸,验证浓硫酸有脱水性D.将木条平放在蜡烛火焰中,比较火焰各层的温度【解析】A.由于氧气能够助燃,能使带火星的木条复燃,所以可用带火星的木条检验氧气,故A 正确;B. 氮气和二氧化碳都不燃烧,也不支持燃烧,都能使燃着的木条熄灭,则用燃着的木条
13、无法鉴别,故B错误;C. 木条属于有机物,含有C、H、O元素,浓硫酸具有脱水性,能使木条中的H和O 以水的形式脱水而变黑,故能达到实验目的,故C 正确;D.蜡烛各层火焰的温度不同,小木条在各层的被烧程度就不同,故能达到实验目的,故D正确。故选B 。【答案】B【方法指导】本题联系生活,考查了化学在实际生活中的应用,体现了生活中处处有化学,要求同学们在日常生活中注意运用所学化学知识来处理一些问题。【例2】下列有关物质的鉴别方法不正确的是( )A.用燃烧的方法鉴别羊毛和塑料B.用碘液鉴别淀粉和白糖C.用肥皂水鉴别硬水和软水D.用观察颜色的方法鉴别一氧化碳和二氧化碳【解析】A.用燃烧的方法鉴别羊毛和塑
14、料,有烧焦羽毛味的为羊毛,塑料燃烧无此种现象;用碘液鉴别淀粉和白糖,碘液遇淀粉显蓝色;用肥皂水鉴别硬水和软水,泡沫多的为软水,无泡沫或较少的为硬水;一氧化碳和二氧化碳都是无色的气体,不能用观察颜色的方法鉴别。【答案】D【方法指导】理解各种物质的性质,从各物质间相互反应的不同现象出发,寻找突破口,设计实验逐一加以鉴别。【例3】为除去下列物质中的杂质(括号内为杂质),选用试剂和操作方法都正确的是( )序号 物质 选用试剂 操作方法A CO2气体(HCl) NaOH溶液 将混合气体通入洗气瓶洗 气B CO2气体(CO) O2 点燃C FeSO4溶液(CuSO4)镁粉 加入过量的镁粉,充分反 应后过滤
15、D来源:gkstk.Com NaCl固体(MgCl 2) H2O、NaOH溶液、盐酸溶解后,加过量的NaOH溶液,过滤,加过量盐酸,蒸发结晶【解析】A.CO 2和HCl气体均能与NaOH溶液反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,故此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通氧气点燃,这是因为除去气体中的气体杂质不能使用气体,否则会引入新的气体杂质,故选项所采取的方法错误;C.FeSO 4溶液和CuSO 4均能与镁粉反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误;D.MgCl 2能与过量的氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀和氯化
16、钠,过滤,向滤液中滴加过量稀盐酸,氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,再蒸发结晶,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。【答案】D【方法指导】物质的分离与除杂是中考的重点,也是难点,解决除杂问题时,抓住除杂的必需条件(加入的试剂只与杂质反应,反应后不能引入新的杂质)是正确解题的关键。,专题过关)、选择题1.(达州中考)将CO、CO 2、H 2、HCl 、H 2O(气)和N 2的混合气体依次通过足量的下列物质:浓硫酸;饱和氢氧化钠溶液;灼热的氧化铜粉末。充分反应后的剩余气体是( A )A.N2、CO 2、H 2O B.N 2C.N2、HCl D.N 2、CO
17、 22.(甘肃中考)除去下列物质中的少量杂质所选用的试剂或方法正确的是( B )选项 物质 所含杂质 除杂所选用试剂或方法A CO2 CO 点燃B CaO CaCO3 高温灼烧C NaOH溶液 Na2CO3 适量稀盐酸D 稀盐酸来源:学优高考网 稀硫酸 适量Ba(NO 3) 2溶液3.(湘潭中考)为除去下列物质中的杂质(括号内为杂质),下列操作方法不能达到目的的是( B )选项 物质(杂质) 操作方式A H2(水蒸气) 通过装有浓硫酸的洗气瓶B CO(O 2) 缓慢通过灼热铜网C NaCl溶液(Na 2CO3) 滴加盐酸至恰好不再产生气泡为止D CaCl2溶液( HCl) 加入足量CaCO 3
18、固体充分反应后过滤4.(2017云南中考)为达到实验目的,下列实验方案正确的是( C )选项 实验目的 实验方案A 除去NaCl溶液中的MgCl 2 加入过量的 NaOHB 除去NaOH溶液中的Na 2CO3 加入适量的稀硫酸溶液C 区别固体氢氧化钠、硝酸铵、氯化钠 取等质量固体,分别溶于同温、同体积的 水中,测定温度变化D 稀释浓硫酸 将水沿器壁慢慢注入浓硫酸中,并不断搅 拌5.(衡阳中考)在下列各项“家庭小实验”中,不能达到预期目的的是( B )A.品尝鉴别白糖和食盐B.观察鉴别黄铜和黄金C.闻气味鉴别酒精和白醋D.点燃鉴别羊毛和涤纶6.集气瓶中装满某气体,可能是下列气体中的一种:二氧化碳
19、;氧气;空气;氮气。将燃着的木条伸入瓶中,火焰立即熄灭,则该瓶气体可能是( C )A.或 B.或C.或 D.或7.(2017丽水中考)实验室有一瓶标签脱落的固体试剂,现分别取少量的该固体进行下列实验。根据实验现象判断,该固体最可能是( D )实验操作 实验现象取该固体于试管中,加水、振荡 固体不溶解取该固体于试管中,加盐酸、振荡 固体溶解,无气泡产生一氧化碳通过炽热的该固体,称固体质量、检测尾气 固体质量减轻,尾气中只检测到CO与CO 2A.碱 B.盐C.金属单质 D.金属氧化物8.(2017内蒙古中考)下列四个实验方案设计合理的是( D )选项 目的 方案A 除去木炭粉中的少量CuO 在空气
20、中充分灼烧B 除去KCl中混有的少量KClO 3 取样,加二氧化锰,充分加热C 鉴别化肥NH 4Cl和(NH 4) 2SO4 取样,加熟石灰,研磨D 除去N 2中混有的少量O 2 通过灼热的铜网二、填空与简答9.用如下实验方法分离NaCl和CaCl 2两种固体的混合物A,根据操作流程完成下列问题:(1)B物质是 碳酸钙(或CaCO 3) 。(2)过滤操作中玻璃棒的作用是 引流 。(3)经分析上述方法分离出的F含有杂质,请对该设计方案加以完善: 往滤液E 中加入适量的稀盐酸至不再产生气泡,再蒸发结晶 。(4)若用原操作方法,要测出混合物A 中NaCl和CaCl 2的质量比,不称量D,可通过称量 A 和 B 的质量求解。10.(2017金华中考)有一包白色固体样品,可能含碳酸钠、硫酸钠、氯化钠、氢氧化钠中的一种或几种。小科同学为探究其成分做了以下实验:.取少量固体样品于烧杯中,先加足量水溶解,再加入足量的BaCl 2溶液,有白色沉淀产生;.继续向烧杯中滴加稀盐酸并不断搅拌,烧杯内固体质量随加入稀盐酸质量的变化如图所示。请回答下列问题:(1)AB段观察到的现象是 固体部分溶解并有气泡产生 。(2)C点时,溶液中一定含有的溶质是 NaCl、BaCl 2、HCl 。请 完 成 精 练 本 第 33页 作 业