1、1高温第二讲 物质除杂、共存、鉴别、检验专题突破重点和难点:利用酸碱盐的性质,解决物质共存、转化、除杂、鉴别等一系列问题。掌握物质除杂、共存、鉴别的方法1. 物质的除杂(提纯):“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。再如KCl(MnO 2) 结晶法:见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。(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,
2、要除掉NaOH 溶液中少量的 Na2CO3,可加入适量的石灰水,滤去 CaCO3 沉淀,即可达到除去 Na2CO3的目的。有的化学方程式: Na2CO3Ca(OH) 2 CaCO32NaOH; 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 Na2CO3。Na2CO32HCl2NaClH 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,可用下列洗气装置将氯化氢和水蒸气吸收,以达到除杂的目的。再如 H2(CO 2、HCl、水蒸气)分别将气体通过盛有浓
3、氢氧化钠溶液的洗气瓶,除去 CO2、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:Fe2HClFeCl 2H 2;再如 CuSO4(CuO)加稀 H2SO4 有关的化学方程式: CuO+H2SO4=CuSO4+H2O; 加热法:通过加热,使杂质分解,从而除掉杂质。例如,要除掉 Na2CO3 中混有的NaHCO3,或 CaO 中含有的 CaCO3 就可以用加热的方法。有关的化学方程式:2 NaHCO3 Na2CO3H 2OCO 2 CaCO3 =CaO+CO
4、2(3)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;还要防止在被提纯的物质中引入新的杂质。例如,除掉 NaOH 溶液中的 Na2CO3,只能用石灰水:Na2CO3Ca (OH) 2CaCO 32NaOH 而不能用 CaCl2 溶液:CaCl 2 Na2CO3CaCO 32NaCl ,所以如果用了 CaCl2 溶液,虽然除掉了 Na2CO3,但又使 NaOH 溶2液中增添了新的杂质 NaCl。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混有的少量氯化氢,应用 NaHCO3 溶液吸收氯化氢:NaHCO3HClNaClH 2OCO
5、 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 NaCl H 2O 2NaOHCO 2Na 2CO3H 2O易分操作简单易行,杂质容易被分离除去。除去下列物质中的杂质(括号内为杂质) ,写出化学原理。 HCl(H 2SO4) NaCl(CuCl 2) NaCl(Na 2CO3)CaO(CaCO 3) CuO(C) Cu (Fe) 练习:1. 下列除去杂质的方法中正确的是选项 物质 杂质 除杂质的方法A CaCl2 溶液 稀盐酸 过量碳酸钙、过滤B KOH 溶液 KCl 适量稀盐酸C NaCl 溶液 Na2CO3 适量硝酸钙溶液、过滤D
6、 O2 CO 通过灼热的氧化铜2除去下列物质中混有的少量杂质(括号内为杂质) ,所用试剂和方法都正确的是( )A. N2 中的(O 2):红热的木炭 B. Na2CO3 溶液中的(NaCl):加入稀盐酸C. FeCl2 溶液中的( CuCl2):加入过量铁粉,过滤D. Ca(OH ) 2 溶液中的(NaOH):加入过量 CuCl2 溶液,过滤3下列实验方案合理的是( )选项 实验目的 所用试剂或方法A 除去二氧化碳中少量的一氧化碳 通入氧气、点燃B 除去氯化钠中少量的氯化银 溶于水、过滤C 验证锌、铜、金的金属活动性 加盐酸D 除去生石灰中少量的碳酸钙 加水或盐酸4.下列除去杂质(在括号内)选
7、用的试剂(在箭头右侧) 错误的是 ( )ACO 2 气体(H 2O)生石灰 BC 粉(CuO) 稀盐酸CCaCl 2 溶液 (HC1) 碳酸钙粉末 DCO 气体(CO 2) 氢氧化钠溶液5.下列除去物质中的少量杂质(括号内为杂质)的方法,正确的是( )A.CO(CO2)通过足量的灼热氧化铜B.MnO2 粉末(KCl)溶解、过滤、洗涤、干燥C.FeSO4 溶液(CuSO 4) 加入足量锌粉、过滤3D.Na2SO4 溶液(NaCl) 加入适量硝酸银溶液、过滤6下列除去混合物中少量杂质(括号内为杂质)的方法中,不合理的是 ( )混合物 思路方法 选用物质ACO(CO 2) 吸收 过量的氢氧化钠溶液B
8、CaCl 2(HCl) 转化、过滤 过量的碳酸钙CHCl(BaCl 2) 沉淀、过滤 过量的硫酸铜溶液DFeSO 4(CuSO4) 置换、过滤 过量的铁粉7.除去下列各组物质中的杂质,所用试剂和方法均正确的是 ( )物质 杂质 除杂所用试剂和方法A O2 HCl 气体 先通过 NaOH 溶液,再通过浓硫酸B NaOH Ca(OH)2 溶液 先加入过量的 Na2CO3 溶液,再过滤C NaCl Na2CO3 加入澄清的石灰水,过滤D CaO CaCO3 加入适量的稀盐酸,蒸发8(8 分)Na 2SO4 是制造纸张、药品、染料稀释剂等的重要原料。某 Na2SO4 样品中含有少量CaCl2 和 Mg
9、Cl2,实验室提纯 Na2SO4 的流程如题 211 图所示。题 21-1 图(1)加入 NaOH 溶液可除去的阳离子是 (填离子符号),其反应的化学方程式为:. 。若添加的 NaOH 溶液和 Na2CO3 溶液过量,可加入适量. (填名称 )除去。(2)操作 a 的名称是 ,该操作中需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 。(3)溶液 M 中的溶质是 Na2SO4 和杂质 NaCl,观察题212 图的溶解度曲线,则操作 b 是:先将溶液 M蒸发浓缩,再降温结晶、过滤。降温结晶的最佳温度范围是 以下,因为 Na2SO4 的溶解度 。2. 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
10、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 + +CO32 =H2O+CO2 ; H HCO 3 =H2O+CO2生成水:H + +OH =H2O4生成沉淀:常见的沉淀 Fe(OH)3、Cu(OH) 2 、AgCl 、 BaSO4、CaCO 3 、 BaCO3 Mg(OH)2练习:(1) 、下列各组中的物质,能在溶液中大量共存的是( )A. KNO3 NaCl NaOH B. KOH Na2CO3 HCl C. KNO3 NaOH FeCl3 D. AgNO3 BaCl2 HNO3 (2)、下列各组内的离子,在溶液中不能大量共存的是( )A. H+ SO42
11、+ Ba2+ NO3 B. Ca2+ H+ NO3 ClC. Mg2+ K+ NO3 Cl D. K+ Na+ Mg2+ SO42+ (3)、下列各组物质的溶液混合后,不一定会出现沉淀的是( )A. Na2SO4 BaCl2 HNO3 B. KNO3 Na2CO3 CaCl2C. MgSO4 NaOH H2SO4 D. AgNO3 NaCl HCl(4)下列离子能在 pH=11 的溶液中大量共存的是( )A.K+、NO 3-、Na +、OH - B. CO32-、K +、Cl -、Ca 2+C. H+、Ba 2+、Cl -、SO 42- D.K+、OH -、SO 42-、Cu 2+(5)下列各
12、组物质分别加入到足量的水中,能得到无色透明溶液的是( )AKNO 3、NaCl、HCl BFeCl 3、Na 2SO4、KClCCuSO 4、H 2SO4、NaCl DFeCl 2、KCl 、NaOH(6)下列各组离子能在指定溶液中大量共存的一组是( )A在稀盐酸中:Ba 2+、CO 32 、Zn 2+ B在氢氧化钠溶液中:H +、Mg 2+、Cl C在氯化钠溶液中:K +、Ca 2+、NO 3 D在硫酸铵溶液中: Na+、Cu 2+、OH 3. 物质的鉴定、鉴别与推断首先我们来看一下物质检验(包括离子检验)的定义:物质的检验是指根据物质具有的不同的特性,利用这种特性上的差异,选择适当的试剂、
13、采用一定的方法,将物质区分或鉴定,要求反应灵敏、现象明显、操作简便、结论清晰可靠。鉴定:指根据物质的某一特性,用化学方法来确定其中的成分。鉴别:指利用物质的特性,用物理或化学方法将若干种区分开来的操作。推断:指根据已经进行的检验步骤,反应现象和物质的性质,分析推断被检验的是什么物质,并判断什么物质可能存在、一定不存在。接下来,我们来总结一下常见离子的检验方法:离子 检验方法 现象H+ 滴入紫色石蕊试液 石蕊试液变红色NH4+ 加入 NaOH溶液加热,或与 Ca(OH)2混合研磨(OH - 起作用) 产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的刺激性气味气体Cu2+ 加入 NaOH、KOH、Ca(OH) 2等
14、可溶性碱的溶液(OH - 起作用) 有蓝色沉淀生成(Cu 2+在溶液中通常显蓝色)5Fe3+ 加入 NaOH、KOH、Ca(OH) 2等可溶性碱的溶液(OH - 起作用) 有红褐色沉淀生成(Fe3+在溶液中通常显黄色)OH- 滴入酚酞试液 酚酞试液变红色SO42- 加入 Ba(NO3)2溶液和稀硝酸(Ba2+ 起作用)生成白色沉淀,该沉淀不溶于稀硝酸Cl- 加入 AgNO3溶液和稀硝酸(Ag + 起作用) 生成白色沉淀,该沉淀不溶于稀硝酸CO32- 加入盐酸,放出的气体通入澄清石灰水 (H + 起作用) 放出的气体可使澄清石灰水变浑浊(1)不用其它试剂的鉴别 借用试剂法:从被鉴别物质的物理性质
15、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:每种物质与其它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与被鉴别的几种溶液中的一种产生一种特殊的现象。练习:1、不用其他试剂,如何鉴别失去标签的盐酸、氯化钡、硫酸钠和碳酸钠四种无色溶液?答案:分别取四种溶液少许,两两混合。只有气体产生的试液是盐酸;有两次沉淀生
16、成的是氯化钡溶液;有一次沉淀生成的是硫酸钠溶液;出现一次气体,一次沉淀的是碳酸钠溶液。用一种试剂将氢氧化钠溶液、饱和石灰水、稀硫酸三种无色溶液一次性鉴别出来,该试剂是 。 2、不用其它试剂,用最简单的方法鉴别下列五种溶液: 氢氧化钠 硫酸镁 硝酸钡 氯化铁 氯化钾。则下列鉴别顺序合理的是( )A. B. C. D. 3. 只用酚酞试液,就能将各组内的三种物质的溶液区分开来的是( )A. Ba(OH ) 2、NaOH 、FeCl 3 B. KOH、NaOH、H 2SO4C. HCl、HNO 3、Ba(OH) 2 D. Ba(OH) 2、HCl、H 2SO44. 用经济、简便的方法鉴定无水硫酸铜、
17、碳酸钠、氢氧化镁三种白色固体粉末,应选用的一种试剂是( )A. 稀盐酸 B. 紫色石蕊试液 C. 水 D. 氢氧化钠溶液5. 某无色溶液可能含有硫酸铜、氯化钡、氯化钠、碳酸钠四种化合物中的两种。当向此溶液中加入稀硫酸时,只见一种无色气体生成,则此溶液的组成是( )A. CuSO4、Na 2CO3 B. NaCl、BaCl 2 C. BaCl2、Na 2CO3 D. NaCl、Na 2CO36区分下列各组物质的两种方法都合理的是( )选项 需区分的物质 方法一 方法二A 硬水和软水 观察是否澄清 加肥皂水搅拌B 氧气和二氧化碳 观察颜色 加入澄清石灰水C 氢氧化钠和硝酸铵 加适量水溶解后测温度变
18、化 加水溶解后加硫酸铜溶液D 黄铜和黄金 分别滴加硫酸锌溶液 加热后观察颜色7. 下列鉴别两种不同物质的方法,不正确的是序号 待 鉴 别 的 物 质 鉴 别 方 法6A CO2 与 O2 燃着的木条,观察燃烧情况B 酒精与白醋 闻气味C BaCO3 与 NaCl 加水,观察是否溶解D NaOH 与 Na2CO3 滴加酚酞溶液,观察溶液颜色的变化8. 下列各组溶液,不用其他试剂不能鉴别出来的是ANa 2CO3、稀 H2SO4、稀 HCl、KNO 3 B稀 HCl、Na 2CO3、BaCl 2、Na 2SO4CN aOH、 Na2CO3、 酚 酞 、 CaCl2 DCuSO 4、NaOH、B aC
19、l2、 NaCl9. 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 鉴别涤纶面料与羊毛面料 取样后,分别灼烧,闻气味B 检验废水中是否含有 取样后,分别加入稀硫酸,加热C 鉴别碳粉和氧化铜粉末 取样后,分别加入稀硫酸,加热D 鉴别硬水和软水 取样后,分别加入肥皂水,振荡10下列物质的鉴别方法不正确的是 A用水鉴别蔗糖和硝酸铵 B用闻气味的方法鉴别水和酒精C用灼烧法鉴别棉花和羊毛 D用燃烧的木条鉴别二氧化碳和氮气11、有一包白色固体,可能含有 Na2CO3、CuSO 4、CaCl 2、Na 2SO4、NaCl 等物质中的一种或几种,现取部分该固体溶于水,可得到澄清的无色溶液,再向
20、其中加入 BaCl2产生白色沉淀,再加入足量 HNO3沉淀部分消失,回答:(1)该固体一定含有 、一定不含 、可能含 ;(2)写出其中两个反应的化学方程式 。12 (11 分)仓库中有一包氮肥的包装标签模糊不清,有同学进行了以下探究:(1)操作用玻棒搅拌的目的是 。(2)请完成下表(已知 AgCl 和 BaSO4 是难溶于水和酸的白色固体):假设和现象 判断和化学方程式a 若现象 I 为无氨味。 则样品中不含_(填名称) 。b 由操作现象判断。 该样品一定含有_离子。c 若现象为白色沉淀,现象为无沉淀。则样品中含有 (写名称) ,该反应的化学方程式为 。d 若现象为“无沉淀” ,现象为白色沉淀。则样品中含有 (写化学式) ,该反应的化学方程式为 。7(3)若现象、都无现象,则该氮肥可能是_(写化学式) ;若操作现象为无气味、现象、无现象,则该氮肥可能是 (只写一种) 。