高考化学分类解析(二十五)――物质的检验、分离与提纯

1高考化学分类解析(二十五)——物质的检验、分离与提纯考点阐释1.掌握物质分离、提纯和鉴别时需遵循的一般原则，能正确选择和运用物质分离和提纯的三种重要方法——物理法、化学法和综合法。2.综合运用化学知识对常见物质（包括气体物质、无机离子）进行分离、提纯和鉴别。掌握常用的鉴别方法。命题趋向与应试策略(一)重视基础形成知识规律1.物质的检验(1)鉴定、鉴别与推断的比较不同点相同点鉴定根据物质的化学性质，对一种物质分别检验出阴、阳离子均需根据物质的特征反应，选择恰当的试剂和方法，准确观察反应中颜色变化、沉淀的生成或溶解、气体的生成、焰色等现象加以判定鉴别对两种或两种以上的物质进行辨认推断通过已知实验事实，根据性质分析，推出被检物质的组成或名称(2)常见物质的检验方法根据物质性质(主要是化学性质，物理性质往往也是重要线索)，使被检验物质与加入的试剂作用，转变为某种已知物质，或产生某种特殊现象，从而确定该物质的存在。常见的特殊现象有：①生成气体：能够生成气体的离子很多，生成的气体也常有性质的相似之处，判断时要注意干扰。②生成沉淀：许多金属阳离子或酸根阴离子都可生成具有特殊颜色、特殊性质的沉淀，但同时也应注意排除干扰离子。③显现特殊颜色：特殊颜色的出现或消失并配合特殊试剂，是鉴别物质的常见方法，如KSCN检验Fe3＋、苯酚检验Fe3＋、酸性KMnO4检验不饱和化合物、新制Cu(OH)2悬浊液检验醛类物质等。2.物质鉴别(1)不用任何试剂鉴别多种物质①先依据外观特征，鉴别出其中的一种或几种，然后再利用它们去鉴别其他的几种物质。②若均无明显外观特征，可考虑能否用加热或焰色反应区别开来。③若以上两方法都不能鉴别时，可考虑两两混合法，记录混合后的反应现象，分析确定。④若被鉴别物质为两种时，可考虑因试剂加入的顺序不同，现象不同而进行鉴别。(2)只用一种试剂鉴别多种物质①先分析被鉴别物质的水溶性、密度、溶液酸碱性，确定能否选用水或指示剂(石蕊)进行鉴别。2②在鉴别多种酸、碱、盐的溶液时，可依据“相反原理”确定试剂进行鉴别。即被鉴别的溶液多数呈酸性时，可选用碱或水解呈碱性的盐的溶液作试剂；若被鉴别的溶液多数呈碱性时，可选用酸或水解呈酸性的溶液作试剂。③常用溴水、新制氢氧化铜、氯化铁溶液等作试剂鉴别多种有机物。(3)任选试剂鉴别多种物质任选试剂鉴别多种物质的题目往往以简答题的形式出现，回答时要掌握以下要领：①选取试剂要最佳；选取的试剂对试剂组中的各物质反应现象要专一，使之一目了然。②不许原瓶操作：鉴别的目的是为了以后的使用，若原瓶操作，试剂污染，“别”而无用。要有“各取少许”字样。③不许“指名道姓”：结论的得出来自实验现象，在加入试剂之前，该物质是未知的，叙述时不可出现“取某某试剂加入某某物质……”的字样。一般简答顺序为：各取少许→溶解→加入试剂→描述现象→得出结论。3.物质的分离和提纯物质的分离是将两种或多种物质的混合物彼此分开，得到几种纯净物的过程。物质的提纯是除去物质中混有的少量杂质而得到纯净的物质。物质的分离与提纯目的不同，但所遵循的原则与实验操作却非常相似。(1)物质分离和提纯的原则与注意事项：(2)物质分离与提纯的方法：①常用的物理方法——根据物质物理性质上的差异选择分离与提纯方法。有过滤、蒸发结晶、降温结晶、蒸馏、分馏、萃取、分液、渗析、升华等方法。②常用的化学方法A.吸收法：常用于气体的净化和干燥，可根据被提纯气体中所含杂质气体的性质，选择适当的固体或溶液作为吸收剂。如Cl2中混有的HCl气体可通过饱和食盐水除去。常用装置是洗气瓶或干燥管(U型管)。B.沉淀法：在被提纯的物质中加入适量试剂使其与杂质反应，生成沉淀过滤除去。如硝酸钾中含有的少量硝酸钡，可用适量的硫酸钾除去。C.气体法：根据物质中所含杂质的性质加入合适的试剂，让杂质转化为气体除去。如KCl中混有的少量K2CO3，可加适量盐酸除去。D.转化法：利用化学反应，加入适当的试剂或采用某种条件(如加热)，使物质中的杂3质转化为被提纯物质，以正盐、酸式盐间的转化最为常见。如：NaHCO3Na2CO3。E.溶解法：对于固体试剂可选择适当的物质将杂质溶解，然后过滤除去，以杂质为两性物质常见。如Mg(OH)2中混有Al(OH)3，可用过量NaOH溶液除去，然后洗涤Mg(OH)2即可。③综合法综合法是指综合运用物理方法和化学方法将物质加以分离或提纯。如分离(二)分析热点把握命题趋向物质的检验是化学实验中的重要内容，也是高考的常考内容，通常包括物质的鉴定、鉴别和推断。试题可以是选择题，也有的融于推断、实验、简答题之中。这部分内容是以离子的检验、气体的制备和检验、元素化合物性质为知识基础，以化学实验基本操作，对材料的组织水平和语言表达能力为基础进行考查，且考查的内容逐渐加深，形式渐趋多样化。物质的分离与提纯从高考的内容和形式来看，主要特点有三个：一是选取适当的试剂及其分离的方法除去被提纯物中指定的杂质；二是确定除去被提纯物中指定含有的杂质和所需加入试剂的先后顺序：三是将分离、提纯与物质制备、混合物成分的确定等内容融为一体，形成综合实验题。解答混合物分离提纯内容的试题一般应先弄清实验目的，再分析所依据的实验原理，由此去选择适宜的试剂、分离的方法，并回答相关的问题。物质的分离、提纯操作及应注意的问题，判断操作的正确与错误，根据要求选择实验仪器；分离、提纯、鉴别物质时选择适当的试剂是高考的重点考查内容。其中，不用任何化学试剂区别一组(通常是四种)物质的实验是高考经常考查的热点。［例1］有甲酸、乙酸、乙醛、乙酸乙酯、乙醇、溴乙烷6种无色溶液，只用一种试剂便可将它们一一鉴别开来。这种试剂是A.蒸馏水B.FeCl3溶液C.Cu(OH)2浊液D.NaOH溶液4解析：Cu(OH)2会与甲酸、乙酸发生中和反应，生成易溶的羧酸铜溶液。甲酸和乙醛有醛基，加热时会被Cu(OH)2氧化，Cu(OH)2还原出砖红色的Cu2O沉淀。Cu(OH)2悬浊液中有水，当与酯或溴乙烷相混时，有机层与水层因不溶而分离，酯密度小，浮于水面，溴乙烷密度大，沉于下层。答案：C［例2］某硝酸钠固体中混有少量硫酸铵和碳酸氢钠杂质，试设计一实验方案，即除去杂质，又配成硝酸钠溶液。供选用的试剂有：①稀HCl、②稀HNO3、③稀H2SO4、④NaOH溶液、⑤Na2CO3溶液、⑥BaCl2溶液、⑦Ba(OH)2溶液、⑧Ba(NO3)2溶液，供选用的实验操作有A.加热B.过滤C.分液D.蒸发E.蒸馏F.结晶实验方案：先将固体溶于蒸馏水配成溶液，然后填表完成各步实验(只填试剂或操作的序号，要求试剂不超过3种，空格按要求填写，可不填满)。选择试剂实验操作解析：依题意，本题实际上要除去NH4、SO24、HCO3，从选用试剂尽可能少考虑，可选用过量Ba(OH)2，加入Na2CO3除去过量的Ba2+，再加入HNO3以除去过量的CO23和OH－，故选择试剂⑦、⑤、②，实验操作A、B、A。答案：⑦⑤②ABA试题类编（一）选择题1.白酒、食醋、蔗糖、淀粉等均为家庭厨房中常用的物质，利用这些物质能完成的实验是①检验自来水中是否含氯离子②鉴别食盐和小苏打③蛋壳能否溶于酸④白酒中是否含甲醇A.①②B.①④C.②③D.③④2.下列操作中错误的是A.除去乙酸乙酯中的少量乙酸：加入乙醇和浓硫酸，使乙酸全部转化为乙酸乙酯B.除去苯中的少量苯酚：加入NaOH溶液，振荡、静置分层后，除去水层C.除去CO2中的少量SO2：通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶D.提取溶解在水中的少量碘：加入CCl4,振荡、静置分层后，取出有机层再分离3.学生用滤纸折成一只纸蝴蝶并在纸蝴蝶上喷洒某种试剂，挂在铁架台上。另取一只盛有某种溶液的烧杯，放在纸蝴蝶的下方（如图）。过一会儿，发现纸蝴蝶的颜色由白色转变为红色，喷洒在纸蝴蝶上的试剂与小烧杯中的溶液是。5ABCD纸蝴蝶上的喷洒液石蕊酚酞酚酞石蕊小烧杯中的溶液浓盐酸浓氨水氢氧化钠溶液浓硫酸4.为了除去蛋白质溶液中混入的少量氯化钠，可以采用的方法是A.过滤B.电泳C.渗析D.加入AgNO3溶液，过滤5.提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液，可以使用的方法为A.加入过量碳酸钠溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸B.加入过量硫酸钾溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸C.加入过量硫酸钠溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸D.加入过量碳酸钾溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸6.实验室用溴和苯反应制取溴苯，得到粗溴苯后，要用如下操作精制：①蒸馏②水洗③用干燥剂干燥④10%NaOH溶液洗⑤水洗，正确的操作顺序是A.①②③④⑤B.②④⑤③①C.④②③①⑤D.②④①⑤③7.下列各组稀溶液，不用其他试剂或试纸，仅利用溶液间的相互反应，就可以将它们区别开的是A.硝酸钾硫酸钠氯化钙氯化钡B.硫酸硫酸铝氯化钠氢氧化钠C.盐酸硫酸钠碳酸钠氢氧化钠D.硫酸氢钠硫酸镁碳酸钠氢氧化钠8.下列各组物质中不易用物理性质区别的是A.苯和四氯化碳B.酒精和汽油C.氯化铵和硝酸铵晶体D.碘和高锰酸钾固体9.只用胶头滴管和试管，不用其他试剂就可以区别的下列溶液（浓度均为0.1mol·L－1）是A.CaCl2和Na2CO3B.稀H2SO4和Na2CO3C.Ba(OH)2和NaHCO3D.NaAlO2和盐酸10.为实现中国2000年消除碘缺乏病的目标。卫生部规定食盐必须加碘，其中的碘以碘酸钾(KIO3)形式存在。已知在溶液中IO3可和I－发生反应：IO3＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O根据此反应，可用试纸和一些生活中常见的物质进行实验，证明在食盐6中存在IO3。可供选用的物质有：①自来水，②蓝色石蕊试纸，③碘化钾淀粉试纸，④淀粉，⑤食糖，⑥食醋，⑦白酒。进行上述实验时必须使用的物质是A.①③B.③⑥C.②④⑥D.①②④⑤⑦11.某溶液含有较多的Na2SO4和少量的Fe2（SO4）3。若用该溶液制取芒硝，可供选择的操作有：①加适量H2SO4溶液，②加金属Na，③结晶，④加过量NaOH溶液，⑤加强热脱结晶水，⑥过滤。正确的操作步骤是A.②⑥③B.④⑥①③C.④⑥③②D.②⑥①③⑤12.只用水就能鉴别的一组物质是A.苯、乙酸、四氯化碳B.乙醇、乙醛、乙酸C.乙醛、乙二醇、硝基苯D.苯酚、乙醇、甘油13.下列各组溶液中，不用任何其他试剂就能鉴别的是A.Na2SO4H2SO4AlCl3BaCl2B.HClNaOHK2SO4NaHCO3C.NaAlO2KHCO3NaClNaHSO4D.NaOHFeCl3MgCl2K2SO414.下列各组溶液，只用试管和胶头滴管，不用任何试剂就可以鉴别的是A.KOH和Al2(SO4)3B.稀H2SO4和NaHCO3C.CaCl2和Na2CO3D.Ba(OH)2和NaHSO415.检验氯化氢气体中是否混有Cl2，可采用的方法是A.用干燥的蓝色石蕊试纸B.用干燥有色布条C.将气体通入硝酸银溶液D.用湿润的淀粉碘化钾试纸16.下列各组溶液，不用其他试剂就可以将它们区别开的是A.盐酸、氢氧化钾、硫酸钾、碳酸钾B.硝酸钠、盐酸、氯化铵、氢氧化钾C.氯化钡、氯化钙、硫酸钠、硝酸钾D.氢氧化钾、碳酸钾、硫酸镁、硫酸氢钾（二）笔答题17.昆虫能分泌信息。下列是一种信息素的结构简式：CH3（CH2）5CH==CH（CH2）9CHO指出物质中的任意一种官能团，为该官能团提供一种简单的鉴别方法并简述实验现象，写出与鉴别方法有关反应的化学方程式并指出反应类别，完成下表。官能团鉴别方法及实验现象有关反应的化学方程式反应类别18.回答下面问题：（1）分离沸点不同但又互溶的液体混合物，常用什么方法？7（2）在分液漏斗中用一种有机溶液萃取水溶液里的某物质时，静置分层后，如果不知道哪一层液体是“水层”，试设计一种简便的判断方法。19.含苯酚的工业废水处理的流程图如下：(1)上述流程里，设备Ⅰ中进行的是操作(填写操作名称)。实验室里这一步操作可以用进行(填写仪器名称)。(2)由设备Ⅱ进入设备Ⅲ的物质A是。由设备Ⅲ进入设备Ⅳ的物质B是。(3)在设备Ⅲ中发生反应的化学方程式为。(4