化学常见物质的鉴别、检验和除杂专题

1常见物质的鉴别、检验和除杂专题一、本节内容【考情分析】内容考纲要求掌握物质的鉴别方式b能根据现象对物质进行推断b理解离子共存的条件b掌握除杂的方法b本专题考查点隐藏于各个较难题型中，是中考化学部分的核心和关键知识之一，考查难度较大，对想考入重点高中的同学需额外掌握和理解。【知识点梳理】【物质的鉴别】鉴别是通过物理或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是NaCl、KNO3。我们只要把NaCl溶液中的Cl-检验出来，即可认定NaCl溶液，另一瓶则是KNO3溶液。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：使待检物质的现象对比度较大。③防止干扰：鉴别Cl－和SO42－时，只能用BaCl2溶液不能用AgNO3溶液。2.常见的物理性质鉴别方法：状态：气态液态固态颜色：一常见的固体颜色：①红色固体：铜，氧化铁（Fe2O3）②蓝色固体：氢氧化铜，硫酸铜晶体③紫黑色固体：高锰酸钾④淡黄色固体：硫磺⑤银白色固体：银，铁，镁，铝，汞等金属⑥黑色固体：铁粉，氧化铜，二氧化锰，四氧化三铁Fe3O4，碳黑，活性炭⑦红褐色固体：氢氧化铁⑧白色固体：氯化钠，碳酸钠，氢氧化钠，氢氧化钙，碳酸钙，氧化钙，硫酸铜，五氧化二磷，氧化镁等一般的固体盐和碱均为白色液体的颜色①无色液体：水，双氧水②蓝色溶液：硫酸铜溶液，氯化铜溶液，硝酸铜溶液（Cu2+）2③浅绿色溶液：硫酸亚铁溶液，氯化亚铁溶液，硝酸亚铁溶液(Fe2+)④黄色溶液：硫酸铁溶液，氯化铁溶液，硝酸铁溶液(Fe3+)⑤紫红色溶液：高锰酸钾溶液⑥紫色溶液：石蕊溶液气体的颜色（初中不要求记忆，供尖子生做参考，一般为无色）①红棕色气体：二氧化氮②黄绿色气体：氯气③无色气体：O2，N2，氢气，CO2，CO，二氧化硫，氯化氢气体等大多数磁性：Fe溶解性：钾钠铵盐硝酸盐都溶;盐酸不溶银硫酸不溶钡;碳酸多不溶可溶碱有5个;铵钾钠钙钡再加3个微溶物;硫酸钙碳酸镁和石灰水密度密度比空气大：CO2O2等密度比空气小：H2NH3CH4等ps：密度与空气比较方法：看相对分子质量，空气的平均相对分子质量约为29，将气体的相对分子质量与空气比较，即可得到密度大小。具体原因在高中化学学到。3.化学方法（1）常见物质鉴别的特效试剂方法及现象类别物质检验方法阳离子H+pH试纸pH7；石蕊试纸变红；CO32-产生气泡等Ca2+CO32-白色沉淀加酸溶解Mg2+过量NaOH,白色沉淀Fe3+黄色，加NaOH红褐色絮状沉淀Fe2+浅绿色Ba2+H2SO4，不溶于稀盐酸Cu2+蓝色，加NaOH蓝色絮状沉淀NH4+NaOH，产生刺激性气味气体使红色石蕊试纸变蓝Ag+硝酸酸化硝酸银，白色沉淀阴离子OH-pH试纸pH7，石蕊试纸变蓝，酚酞变红等CO32-加H2SO4，产生无色无味气体；加Ca2+，再加HCl溶解SO42-加BaCl2,白色沉淀不溶于稀盐酸Cl-AgNO3，白色沉淀3气体及重要化合物H2点燃噼啪声，火焰淡蓝色；使灼热氧化铜变红后气体使无水硫酸铜变蓝CO2澄清石灰水变浑浊NH3刺激性气味气体，使红色石蕊试纸变蓝CO使灼热氧化铜变红且产生气体使澄清石灰水变浑浊O2使带火星的木条复燃H2O无水硫酸铜变蓝色（2）特征离子关系图（3）物质鉴别的思路和方法①气体鉴别：一闻气味，二用试纸（红色石蕊变蓝的为氨气），三用氧化铜（通常检验鉴别CO、H2）。②固体、液体鉴别：一看颜色，二看气体，三辨沉淀。③一种试剂的鉴别：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，常选用紫色石蕊或pH试纸做鉴别试剂。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。④不同试剂的鉴别：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。【除杂】解答除杂质一类的题目时，要注意三原则；三要领；五种常用的方法。三原则：①不引入新杂质；②不减少被提纯物质的质量；③杂质便于分离。三要领：①根据物理性质或化学性质的差异；②确定除杂质方法；③选择适宜试剂。除杂质思路分析方法：（1）沉淀法：加入一种试剂将被除去的杂质变为沉淀，再用过滤法除去。（2）化气法：加热或加入一种试剂将杂质变为气体逸出。（3）置换法：利用置换反应的原理将杂质除去。NH4+Mg2+Fe3+Cu2+OH-Cl-Ag+Ba2+H+CO32-SO42-Ca2+Cu2+Mg2+4（4）转纯法：将被除去的杂质变为提纯的物质。（5）吸收法：常用于气体的提纯。在掌握了以上除杂质的原则、要领、方法后，解答题目时要审清题目要求，分析理顺思路且与题目要求吻合，才能准确解题。【混合物的分离】（1）可溶性与难溶性物质的混合物——常用溶解、过滤、蒸发三步操作加以分离，分别得到纯净物。如：粗盐的提纯；BaSO4和Na2SO4的混合物。（2）两种物质均溶于水，但两种物质的溶解度一种随温度变化大，另一种变化不大时，可考虑——结晶法。即冷却热饱和溶液的方法加以分离。如：NaCl和KNO3的混合物。（3）两种物质均溶于水时，可考虑用化学方法分离。如BaCl2和NaCl的混合物。可将混合物先溶于水，加入适量Na2CO3溶液，得到BaCO3和NaCl溶液。BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl。将沉淀过滤出，洗净后在沉淀中加入适量盐酸溶液，又得到BaCl2溶液，CO2逸出。BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑。最后分别将NaCl溶液和BaCl2溶液蒸发，分别得到纯净的NaCl固体和BaCl2固体。注意：用化学方法或用物理方法进行混合物分离时，要区别除杂质与分离物质的不同点是：除杂质时只要求把杂质除掉、保留原物质即可；而混合物分离是几种物质用一定的方法分开，原混合物中各成分都必须保留。【推断题】物质的推断是根据给出的实验步骤和现象，运用物质的特性，经过分析、推理作出正确的判断，以确定所给的未知物是什么物质，不可能是什么物质；确定混合物里或溶液里肯定有什么物质，肯定不含有什么物质，可能含有什么物质。推断题是考查化学知识的综合分析能力的一种题型。常见的有文字叙述、图表式、链条式三种形式推断题，无论哪种形式推断都必备的知识有反应规律、物理性质、化学性质、实验现象、溶解性等。在题目分析过程中，注意关键字的分析，如某物质溶于水是“生成”还是“得到”，“生成”是反应产物，“得到”既可能有反应产物，也可能有原物质。加酸沉淀溶解时有气体生成，一般有CO32-。沉淀溶解但无气体生成时，一般有OH-。部分溶解时，一定有BaSO4或AgCl等。解推断题应注意：（1）推理分析要紧扣实验现象，思考时要层次分明。判断的结论要准确，既要明确的肯定，又要明确的否定。（2）一般情况下，与试题叙述的现象完全吻合的是“一定存在”。与现象不吻合的或有某种物质的存在使现象不正确的物质是“一定不存在”。有某种物质的存在不影响其它反应的现象或自始至终没有参与任何反应的物质是“可能存在”。【例题讲解】例1：鉴别NaOH溶液、水和稀硫酸最简便的方法是()A．加入Na2CO3溶液B．加入BaCl2溶液C．加入紫色石蕊试液D．加入无色酚酞试液5【举一反三】1.有五瓶失去标签的溶液①Ba(NO3)2②KCl③NaOH④CuSO4⑤Na2SO4，不用任何其他试剂，用最简便的方法将它们一一鉴别开来，则在下列的鉴别顺序中最合理的是()A．④③①⑤②B．④③⑤①②C．①⑤③④②D．③④①⑤②2.下列试剂中可用于鉴别NaOH、Ca(OH)2、H2SO4三种无色溶液的是()A．氯化钡溶液B．二氧化碳C．酚酞试液D．碳酸钠溶液3.不用其他试剂，鉴别下列五种物质的溶液：①Ba(OH)2②FeCl3③BaCl2④H2SO4⑤KCl则被鉴别出来的先后顺序是()A．④③①②⑤B．②①④③⑤C．②④①③⑤D．④①②③⑤例2：下列括号中的物质是除去杂质所用的试剂，其中错误的是()A．CaO中有少量CaCO3(盐酸)B．H2中有少量HCl(苛性钠溶液)C．FeSO4溶液中有少量CuSO4(铁粉)D．CO2中有少量CO(灼热的CuO)【举一反三】1.要除去硝酸钠溶液中含有的少量氯化钠和氯化钡杂质，需依次加入哪一组物质()A．AgNO3、稀H2SO4B．稀H2SO4、AgNO3C．K2SO4、AgNO3D．Na2SO4、AgNO32.下列各组物质在溶液中能够共存的是()A．CaCl2、Na2CO3B．NaOH、HClC．CuCl2、Na2SO4D．FeCl3、KOH3.下列离子能在pH＝13的水溶液中大量共存的是()A．SO42－、Cl－、Na＋、H＋B．K＋、SO42－、Cu2＋、NO3－C．Cl－、K＋、SO42－、Na＋D．Ca2＋、Cl－、CO32－、Na＋4.有一包白色固体，可能由硫酸钾、氢氧化钾、碳酸钙、氯化钡中的一种或几种物质组成。为探究该白色固体的组成，某小组取适量样品按下列流程进行实验。请回答下列问题：（1）白色沉淀Ⅰ与稀盐酸反应的化学方程式。（2）白色沉淀Ⅱ的化学式。（3）原白色固体中含有的物质。65.无土栽培是利用营养液栽培作物的一种方法。现有一种无色营养液，可能含有硝酸钙、碳酸钾、氯化钾、硝酸钾中的一种或几种。为探究其成分，某同学设计并完成了下图所示的实验。下列判断正确的是（）A．营养液中可能含有硝酸钙B．营养液中一定没有硝酸钾C．营养液中一定含有碳酸钾D．营养液可能由硝酸钙、氯化钾、硝酸钾组成【举一反三】1.用一种试剂鉴别NaCl、NH4NO3、（NH4）2SO4、Na2SO4四种无色溶液。2.有一种白色固体可能含有：BaCl2、NaCl、Na2CO3、Na2SO4和CuSO4中的一种或几种。对该固体进行如下实验。①取样，加足量的水，充分搅拌，过滤，得到白色沉淀A和无色溶液B。②在白色沉淀A中加入稀盐酸，沉淀全部溶解，放出能使石灰水变浑浊的无色气体。③在无色溶液B中加入AgNO3溶液，得到白色沉淀，再加入稀盐酸，白色沉淀不溶解。请回答下列问题。(1)原白色固体中一定不含有；一定含有。(2)实验①得到的无色溶液B中一定含有的溶质是。(3)原白色固体中可能含有。3.下列实验中，根据有关现象得出结论，合理的是（）实验操作现象结论A向盛有少量无色溶液的试管中滴.加酚酞试液溶液变红该溶液一定呈碱性B向盛有少量无色溶液的试管中滴加氯化钡溶液出现白色沉淀该溶液中一定含有硫酸根离子C向盛有少量固体的试管中滴加稀盐酸产生气泡该固体一定含有碳酸盐D点燃某气体，在火焰上方罩一个干冷的烧杯烧杯内壁出现水珠该气体一定是氢气【举一反三】1.研究氢氧化钠性质实验中的部分实验及现象记录如下，其中现象不合理．．．的是序号实验现象72.现有三瓶失去标签的无色溶液盐酸、氯化钠溶液和澄清石灰水，（1）往三种无色溶液中加入某种指示剂即可区别它们，该指示剂可选用（2）装澄清石灰水的试剂瓶口常出现白膜，白膜主要成分的化学式是（3）上述溶液中属于盐溶液的是例7：某白色固体A加热后生成无色气体B和白色固体C，若将白色固体C加入盐酸中可得到无色液体D，将溶液D加入硫酸钠溶液中可得到不溶于稀硝酸的白色沉淀E，气体B通入澄清石灰水中产生白色沉淀F。根据以上实验写出A、B、C、D、E、F六种物质的化学式。ABCDF【举一反三】1.在下图所示的有关物质转化关系中，各物质均是我们初中化学所学的物质。C为一种黑色粉末，D为一种气体。请根据框图中物质的转化关系及相关信息，用化学式填写下列空白：（1）若F为可溶性碱，G为蓝色沉淀。则A为；D可能为。（2）若G为蓝色沉淀，H为难溶性盐，则I为。（3）若G、H都属于盐，且G为蓝色溶液