中考化学复习专题：第二篇第15课时物质的除杂(分离提纯)、鉴别、检验和推断

第15课时物质的除杂(分离提纯)、鉴别、检验和推断»一、常见离子的鉴别(c)•1．H＋与OH－：用酸碱指示剂。2．Cl－和SO2－4：可用Ba(NO3)2或BaCl2溶液，但不能用AgNO3溶液。3．CO2－3：用稀盐酸和澄清石灰水，加入稀盐酸后生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。4．Fe3＋和Cu2＋：加NaOH溶液(可溶性碱溶液)能分别生成红褐色沉淀和蓝色沉淀。5．NH＋4：与碱溶液混合(微热)产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。»二、常见沉淀的颜色(c)•1．不溶于稀硝酸的白色沉淀：BaSO4、AgCl。•2．可溶于盐酸的白色沉淀：CaCO3、BaCO3、Al(OH)3等。•3．蓝色沉淀：Cu(OH)2。•4．红褐色沉淀：Fe(OH)3。•5．黑色物质(粉末)：C(碳粉)、CuO、MnO2、Fe3O4、Fe(铁粉)等。•6．红色物质：Cu、Fe2O3(铁锈)等。»三、除杂提纯、鉴别与推断的思路(b)»1．除杂分离物质•指除去杂质，同时被提纯物质不得改变。除杂至少要满足两个条件：①加入的试剂只能与杂质反应，不能与原物质反应；②反应后不能引入新的杂质。•除杂分离的常用化学方法：方法适用范围或原理举例化气法与杂质反应生成气体除去除Na2SO4中的Na2CO3，可加适量稀H2SO4：Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋CO2↑＋H2O沉淀法将杂质转化为沉淀过滤除去除NaCl中的Na2SO4，可加适量BaCl2：Na2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NaCl转化法将杂质通过化学反应转化为原物质除FeSO4中的CuSO4，可加过量铁粉,再过滤：CuSO4＋Fe===Cu＋FeSO4溶解法将杂质溶于某种试剂除去除C粉中的CuO粉，可加适量稀H2SO4,再过滤：CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O吸收法将杂质用某种试剂吸收除去除H2中的HCl，可将混合气体通入NaOH溶液：NaOH＋HCl===NaCl＋H2O»2．物质鉴别的常用方法•(1)观察法•通过观察物质颜色、气味等不同来鉴别。例：铜和铝中，红色的是铜，银白色的是铝；硫酸铜溶液、氯化铁溶液中，蓝色的是硫酸铜溶液，黄色的是氯化铁溶液。•(2)溶解法•溶解法常用于鉴别不溶性物质与可溶性物质。例：碳酸钠和碳酸钙都是白色粉末，把它们分别放入水中，能溶解的是碳酸钠，不能溶解的是碳酸钙。•(3)燃烧法•通过燃烧时的现象和产物的不同进行鉴别。例：要鉴别H2、CO、CH4，分别点燃，在火焰上方罩一个干冷的烧杯，能使烧杯内产生水滴的是H2或CH4，不能的是CO，再把内附澄清石灰水的烧杯罩在H2和CH4的火焰上方，其燃烧产物能使澄清石灰水变浑浊的是CH4，不能的是H2。•鉴别空气、氧气、二氧化碳，三者都是无色无味气体，把燃着的木条分别伸入三瓶气体中，使木条火焰熄灭的是二氧化碳，使木条燃烧得更旺的是氧气，基本不引起火焰变化的是空气。•鉴别棉布纤维和羊毛纤维，分别点燃这两种纤维，发出烧焦羽毛腥臭气味的是羊毛纤维，发出烧焦棉布味的是棉布纤维。•(4)滴加试剂法•酸碱指示剂主要用于鉴别酸和碱。例：鉴别三种无色液体——食盐水、稀盐酸、氢氧化钠溶液时，分别滴加紫色石蕊试液，使紫色石蕊试液变红的是稀盐酸，使紫色石蕊试液变蓝的是氢氧化钠溶液，不变色的是食盐水。•滴加某些酸溶液。例：鉴别黑色的氧化铜粉末和碳粉时，把它们分别加入到稀盐酸中，能溶解并形成蓝色溶液的是氧化铜，不反应的是碳粉。•鉴别白色的碳酸钙和氧化钙时，分别取样，滴加稀盐酸，有无色无味气体生成的是碳酸钙，无气体生成的是氧化钙。•滴加某些盐溶液。例：鉴别氯化钠溶液和碳酸钠溶液时，分别取样，滴加少量氯化钡溶液，有白色沉淀生成的是碳酸钠溶液，不反应的是氯化钠溶液。•(5)综合法•运用观察、滴加试剂、两两混合等方法鉴别物质。例：四瓶透明溶液分别是BaCl2、CuSO4、NaOH、MgCl2。首先观察，溶液呈蓝色的是CuSO4溶液，剩余三种溶液分别取样，滴加少量CuSO4溶液，有蓝色沉淀生成的是NaOH溶液，有白色沉淀生成的是BaCl2溶液，不反应的是MgCl2溶液。»3．物质推断方法•(1)推理法•对于以物质相互转化为内容的推断题，可将题意转化为图示，利用图示分析物质性质和物质之间的内在联系，抓住物质特征和实验现象这条主线，先认定一个熟悉的反应特征为突破口，然后逐步推理。•(2)剥离法•根据已知条件把明显的物质先剥离，再根据其他已知条件，把已剥离的物质当作已知，逐个求解。•(3)分层推断法•对于给出物质范围的推断题，确定混合物的成分一般用分层推断法，先分层推理出每一层的分结论，再进行综合整理得出总结论。•1．鉴别时应取样。•2．鉴别物质应有明显的现象区别。•3．连续滴加试剂鉴别时，应注意先加入的离子对后面物质鉴别是否会产生干扰。•4．推断几种物质存在时，应特别注意物质能否共存。【知识拓展】»类型一鉴别题型•典例用下列方法鉴别各组无色溶液，能够达到目的的是()选项待鉴别溶液试剂(均为溶液)AHNO3和KNO3酚酞BHCl和NaClAgNO3CAgNO3和Na2SO4BaCl2DCa(OH)2和NaOHNa2CO3D–【解析】鉴别两种物质时需要产生两种明显不同的现象。酚酞在酸性和中性条件下均无色，所以用酚酞无法鉴别HNO3和KNO3溶液；在HCl溶液和NaCl溶液中滴加AgNO3，都能产生白色沉淀AgCl；在AgNO3溶液和Na2SO4溶液中滴加BaCl2溶液，分别产生白色沉淀BaSO4和AgCl；在Ca(OH)2溶液中滴加Na2CO3溶液会产生白色沉淀，而在NaOH溶液中滴加Na2CO3溶液无现象。•跟踪训练[2018·杭州江干区三模]下列实验能达到实验目的的是()•图15－1•A．①验证可燃物燃烧的条件•B．②检验铵态氮肥AC．③检验CO2－3的存在D．④测定空气中氧气的含量【解析】②检验铵态氮肥时，要用湿润的红色石蕊试纸，因为NH3本身不显碱性，需与水结合形成NH3·H2O后，才能使红色的石蕊试纸变蓝色。③检验CO2－3的存在时，还需将反应产生的气体通入澄清石灰水。④氧气不易溶解于水，将空气通入水中不能测定空气中氧气的含量，可用红磷在一定体积的空气中燃烧来大致测定空气中氧气的含量。»类型二除杂题型•典例[2018·乌鲁木齐]除去下列各物质中混有的少量杂质，所用试剂及操作方法均正确的是()选项物质(括号内为杂质)试剂操作方法A稀盐酸(稀硝酸)过量硝酸银溶液过滤BH2(HCl)浓H2SO4洗气CCu(CuO)过量稀盐酸过滤、洗涤、干燥DZnSO4(FeSO4)过量Zn粉过滤、洗涤、干燥C–【解析】稀盐酸能与过量硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸，反而会把原物质除去。浓H2SO4不能与氯化氢气体反应，不能除去杂质。CuO能与稀盐酸反应生成氯化铜和水，铜不与稀盐酸反应，再过滤、洗涤、干燥，能除去杂质且没有引入新的杂质。过量Zn粉能与FeSO4溶液反应生成硫酸锌溶液和铁，过滤后将滤液蒸发结晶即可得到纯净的ZnSO4，无需进行洗涤、干燥。•跟踪训练除去CO中混有的少量CO2，选用的试剂和部分装置均正确的是()–【解析】通过A选项中的氢氧化钠溶液可以除去CO2；B选项中氧化铜会使CO转化为CO2；C选项中的装置不便盛放浓硫酸，且浓硫酸也不能吸收CO2；D选项中的硫酸钠溶液不能吸收CO2。选项ABCD试剂氢氧化钠溶液氧化铜固体浓硫酸硫酸钠溶液部分装置A»类型三检验题型•典例[上海中考]某废液M可能含有硫酸钠、氯化钠、碳酸钠、氢氧化钠中的一种或几种，为确定其成分进行实验。•图15－2•(1)反应生成气体的化学方程式是___________________________________________。Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑•(2)M中一定没有____________。•(3)为进一步确定M的成分，进行实验，步骤如下：•Ⅰ.重新取M样品，滴加过量的试剂X，静置；•Ⅱ.取Ⅰ中的上层清液，滴加酚酞；•Ⅲ.向Ⅱ中的溶液滴加过量的稀硝酸；•Ⅳ.向Ⅲ中的溶液滴加试剂Y。•完成填空：•①试剂X是__________(选填“氯化钡”或“硝酸钡”)溶液；试剂Y是__________溶液。硫酸钠硝酸钡硝酸银•②能确定M中含有氢氧化钠的最主要的一个现象是_______________________________；能确定M中含有氯化钠的最主要的一个现象是___________________________________________(需写明现象对应的步骤编号)。–【解析】(2)硫酸钠和硝酸钡反应会生成硫酸钡白色沉淀。而实验中加入硝酸钡后得到无色溶液，说明没有硫酸钠。(3)取M样品，滴加过量的硝酸钡溶液，将碳酸钠转化成碳酸钡沉淀除去。向上层清液滴加酚酞试液，溶液变红色，说明含有氢氧化钠。氯化钠和硝酸银反应生成不溶于硝酸的氯化银白色沉淀。向Ⅱ中的溶液中滴加过量的稀硝酸后，再滴加硝酸银溶液，有白色沉淀生成说明含有氯化钠。步骤Ⅱ：滴加酚酞，溶液变红步骤Ⅳ：滴加硝酸银溶液，有白色沉淀生成•跟踪训练小雨的妈妈买了一条黄金项链，小雨想通过实验探究这条黄金项链是否为锌铜合金制成的仿制品，她不能选用的试剂是()•A．AlCl3溶液B．Cu(NO3)2溶液•C．H2SO4溶液D．AgNO3溶液–【解析】锌、铜和金与AlCl3溶液都不反应，无法检验。合金中的锌能与硝酸铜反应生成铜，表面有红色固体析出。合金中的锌能与硫酸反应生成氢气，有气泡冒出。锌和铜都能与硝酸银反应生成银，表面有银白色固体析出。A»类型四推断题型•典例[2018·绍兴义乌]某固体物质可能含有硫酸钾、硝酸铵、氯化钡中的一种或几种。现需要对此物质成分进行检测。甲同学向固体中加入足量的水，形成无色溶液；乙同学向固体中加入足量的氢氧化钡溶液，产生白色沉淀，放出刺激性气体。•(1)该气体为________(填化学式)。•(2)根据两同学的实验现象可推定此物质的组成是________________。NH3硫酸钾、硝酸铵–【解析】硫酸钾、硝酸铵、氯化钡之间可能的反应为：K2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2KCl。甲同学向固体中加入足量的水，形成无色溶液，说明在该固体中，硫酸钾和氯化钡两种物质中只能有一种存在；乙同学向固体中加入足量的氢氧化钡溶液，产生白色沉淀，放出刺激性气体，则发生的反应为Ba(OH)2＋K2SO4===BaSO4↓＋2KOH，Ba(OH)2＋2NH4NO3===Ba(NO3)2＋2NH3↑＋2H2O，这说明固体中存在硫酸钾和硝酸铵，不存在氯化钡。•跟踪训练[2018·杭州江干区三模]甲、乙是科学•中常见物质，由氢、碳、氧、钠、钙五种元素•中的2～3种组成。如图所示(夹持仪器略去，K1、•K2均关闭)，打开K1，液体全部流下后，立即•关闭K1，观察到产生大量气泡，且烧杯中乙的•溶液变浑浊。充分反应后，打开K1和K2，使液•体全部流入锥形瓶，瓶中无明显现象。•(1)用化学方程式表示烧杯中溶液变浑浊的原因：________________________________________。•(2)取反应后锥形瓶中的溶液，测得pH＝3，则锥形瓶中溶液含有的溶质是______________________。图15－3CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2OHCl、NaCl、CaCl2–【解析】(1)打开K1，待液体全部流下，立即关闭K1，观察到产生大量气泡，烧杯中乙的溶液变浑浊，说明稀盐酸和甲的溶液反应生成了二氧化碳，则甲为Na2CO3，乙为Ca(OH)2。烧杯中发生的反应为CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。(2)取反应后锥形瓶中的溶液，测得pH＝3，说明酸过量，则锥形瓶中发生的反应为Ca(OH)2＋2HCl===CaCl2＋2H2O，故该溶液中含有的溶质除HCl外，还有NaCl、CaCl2。»类型五综合应用•典例[瑞安模拟]以下是关于硫酸亚铁晶体(FeSO4·xH2O)热分解产物的研究。•【查阅资料】•①亚铁离子遇具有氧化性的物质易被氧化成铁离子。