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第22講　物質(zhì)的分離、提純與鑒別
主題五 科學探究與化學實驗
第22講　物質(zhì)的分離、提純與鑒別
考試要求 1.學會用酸堿指示劑、pH試紙檢驗溶液的酸堿性(掌握、獨立操作)
2.根據(jù)某些性質(zhì)檢驗和區(qū)分一些常見的物質(zhì)(掌握)
3.使用過濾、蒸發(fā)的方法對混合物進行分離(掌握、獨立操作)
近年考情 年份 廣東高頻考點 分值 廣州高頻考點 分值 題型
2021 物質(zhì)的鑒別、物質(zhì)的檢驗和除雜 10 物質(zhì)的提純、物質(zhì)的分離、物質(zhì)的檢驗 11 選擇題、實驗題
2022 物質(zhì)的檢驗、物質(zhì) 的除雜 8 物質(zhì)的鑒別與除雜、 物質(zhì)的檢驗 5 選擇題、實驗題
2023 物質(zhì)的檢驗、物質(zhì) 的除雜、測定pH 8 物質(zhì)的除雜、物質(zhì) 的分離、物質(zhì)的檢驗 14 實驗題
一、物質(zhì)的檢驗
1.離子的鑒別——對一種物質(zhì)(或離子)進行定性檢驗。
步驟為取少量樣品→加入某種試劑→振蕩等操作→根據(jù)現(xiàn)象得出結(jié)論。
待檢驗的離子 檢驗試劑 現(xiàn)象
(1)C或HC 有氣泡冒出，澄清石灰水變渾濁
(2)Cl- 產(chǎn)生白色沉淀，沉淀不溶
于　 　
(3)S 稀鹽酸、BaCl2溶液 先加稀鹽酸，無明顯現(xiàn)象，再加BaCl2溶液，生成白色沉淀
稀鹽酸、澄清石灰水
硝酸銀溶液、稀硝酸
稀硝酸
待檢驗的離子 檢驗試劑 現(xiàn)象
(4)OH-
(5)H+
(6)N NaOH溶液(濃)、 紅色石蕊試紙 生成有刺激性氣味、能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍色的氣體
(7)Fe3+ 產(chǎn)生紅褐色沉淀
(8)Cu2+ 產(chǎn)生藍色沉淀
無色酚酞溶液
無色酚酞溶液變紅色
紫色石蕊溶液
紫色石蕊溶液變紅色
NaOH溶液
NaOH溶液
2.物質(zhì)的鑒別——利用物質(zhì)的物理性質(zhì)、化學性質(zhì)的差異，設(shè)計實驗，通過現(xiàn)象的差異進行區(qū)分，一般針對兩種或兩種以上的物質(zhì)的定性辨認。
(1)物質(zhì)鑒別的原則：先　　　　　方法，再　　　　　方法；操作簡便，現(xiàn)象易于　　　　　。
(2)物質(zhì)鑒別的一般順序：
物理
化學
區(qū)分
二、物質(zhì)的分離提純
1.物質(zhì)的提純(除雜)：不引入　　　　 ，加入的試劑
　　　　　　　　　　。
2.物質(zhì)的分離：通過加試劑、進行簡單操作(過濾、蒸發(fā)等)，將物質(zhì)分開，并保持原來的狀態(tài)。
3.選擇分離與提純方法應(yīng)遵循的原則：　　　　、　　　　、易分離、易復(fù)原。
新雜質(zhì)
不與被提純物反應(yīng)
不增
不減
4.物質(zhì)分離與提純常用的物理和化學方法
方法 原理 舉例
(1)過濾 分離 　　 　　　　 泥沙和水；CaCO3和NaCl(先加水 　、后　　　
(2)蒸發(fā) 提取溶解度隨溫度變化較小的物質(zhì) 從食鹽水中提取食鹽晶體
(3)結(jié)晶 提取溶解度隨溫度變化不同的的混合物 從混有少量NaCl的KNO3溶液中提取KNO3
難溶性固體與液體
溶解
過濾
方法 原理 舉例
(4)沉淀法 將雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為沉淀 除去NaCl溶液中混有的少量Na2CO3，所用試劑為　　　 　　　　　
(5)氣化法 將雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為氣體 除去NaCl溶液中混有的少量Na2CO3，所用試劑為　　　　　　　　
(6)置換法 利用置換反應(yīng)將雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化 除去MgSO4溶液中混有的少量FeSO4，所用物質(zhì)為　　　　　　　　
CaCl2溶液(或BaCl2溶液)
稀鹽酸
鎂條
方法 原理 舉例
(7)酸溶法 利用物質(zhì)與酸混合后的差異進行分離 除去Cu中的Fe，所用試劑為_________
　　 　
(8)雜轉(zhuǎn)純法 將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為需要提純的物質(zhì) 除去CaO中混有的少量CaCO3，方法是　　 　　 ；除去CuO中混有的少量Cu，方法是　　 　　
稀鹽酸
(或稀硫酸)
高溫灼燒
在空氣中加熱
【例題】(2023年白云區(qū)模擬題)下列實驗方案能達到實驗?zāi)康牡氖?　　)
選項 實驗?zāi)康?實驗方案
A 鑒別NaOH和NH4NO3固體 分別溶于水，測溶解前后溶液溫度變化
B 除去CO2中的HCl氣體 通過盛有NaOH溶液的洗氣瓶
C 鑒別二氧化碳和氮氣 將燃著的木條分別伸入集氣瓶
D 除去KCl溶液中的MgCl2 滴入適量NaOH溶液
A
點撥：此題考查的是除雜和鑒別的相關(guān)知識。除雜要求：不引入新的雜質(zhì)，加入的試劑不與被提純物反應(yīng)。物質(zhì)鑒別要求：現(xiàn)象明顯易于區(qū)分。學生解題時要按照除雜和鑒別的要求，根據(jù)物質(zhì)的物理性質(zhì)或化學性質(zhì)的差異選擇合適的物理方法或化學方法進行除雜和鑒別。
【變式訓(xùn)練】(2023年中考題)除雜和鑒別都是進行科學探究的重要方式。下列實驗設(shè)計不能達到實驗?zāi)康牡氖?　　)
選項 實驗?zāi)康?實驗設(shè)計
A 除去H2中混有的少量HCl氣體 先通過NaOH溶液，再通過濃硫酸
B 鑒別稀鹽酸與NaCl溶液 分別滴加無色酚酞溶液，觀察顏色
C 除去Cu粉中混有的少量Fe粉 用磁鐵充分吸引
D 鑒別化肥NH4Cl和KNO3 取樣，分別加熟石灰研磨，聞氣味
B
1.鑒別題的類型分為：任選試劑鑒別、限用試劑鑒別、不用任何其他試劑鑒別。做題時，一定要審清題目，按題目要求作答。
2.物質(zhì)的提純(或除雜)時，要注意試劑的用量，為了將雜質(zhì)完全除去，往往會加入　　 的試劑，對提純過程是否造成影響，要根據(jù)被提純物的狀態(tài)進行判斷，若過量的試劑與被提純物質(zhì)屬于同種狀態(tài)，則引入新雜質(zhì)。
3.某混合氣體中可能含有二氧化碳和水蒸氣，檢驗的先后順序為先檢驗　　　　，再檢驗　　　　　　　。
過量
水蒸氣
二氧化碳
點撥：氣體每經(jīng)過一個盛放液體的凈化裝置，都會帶出水蒸氣，為了確定原混合氣體中是否含有水蒸氣，水蒸氣的檢驗應(yīng)該放在其他氣體之前。
4.氧氣中混有少量的二氧化碳、水蒸氣，需提純氧氣。操作過程中應(yīng)該先除去　　　　　，再除去　　 　　。
點撥：氣體每經(jīng)過一個盛放液體的凈化裝置，都會帶出水蒸氣，如果先將水蒸氣除去，后面的物質(zhì)中仍會存在水蒸氣，因此一般情況下水蒸氣應(yīng)該放在最后除去。
二氧化碳
水蒸氣
1.(2022年中考題)“莊稼一枝花，全靠肥當家。”下列關(guān)于碳酸銨、氯化銨、硫酸鉀和磷礦粉四種化肥的鑒別方案及結(jié)論，錯誤的是
(　　)
A.通過直接觀察固體顏色就可以鑒別出磷礦粉
B.取樣溶解后加入硝酸鋇溶液能鑒別出硫酸鉀
C.與熟石灰混合研磨后有兩種化肥能聞到氨味
D.只用氫氧化鋇溶液可將前三種化肥鑒別出來
. .
B
2.(2022年廣州市)下列實驗方案中，能達到實驗?zāi)康牡氖?　　)
選項 實驗?zāi)康?實驗方案
A 除去鹽酸中少量的硫酸 加入過量Ba(NO3)2溶液后過濾
B 除去MgCl2溶液中少量的鹽酸 加入過量MgO后過濾
C 鑒別NH4Cl和K2CO3固體 取樣，加入CaCl2粉末，研磨，聞氣味
D 鑒別NaCl和Na2SO4溶液 取樣，滴加Mg(NO3)2溶液，觀察現(xiàn)象
B
3.(2023年天河區(qū)模擬題)下列實驗操作能達到實驗?zāi)康牡氖?　　)
選項 實驗?zāi)康?實驗操作
A 比較吸入空氣和呼出氣體中CO2的含量 分別將燃著的小木條伸入集氣瓶中
B 鑒別CO和CH4 分別點燃，在火焰上方各罩一個內(nèi)壁涂有澄清石灰水的燒杯
C 鑒別黃金與黃銅(銅鋅合金) 在空氣中灼燒
D 除去硝酸鉀固體中少量的氯化鈉 加水溶解，蒸發(fā)結(jié)晶
C
4.(2022年增城區(qū)模擬題)下列對稀鹽酸的說法錯誤的是(　　)
. .
選項 客觀事實 微觀解釋
A 能與NaOH溶液反應(yīng) 稀鹽酸中存在H+
B 能與AgNO3溶液反應(yīng) 稀鹽酸中存在Cl-
C 能溶解一定量的NaCl固體 稀鹽酸中存在H2O
D 氯化氫氣體溶于水得到稀鹽酸 稀鹽酸中存在HCl分子
D
5.(2021年中考題)一瓶含有Na+、Cl-、OH-、C的溶液，現(xiàn)僅用一份樣品溶液，選用下列提供的試劑與操作，逐一檢驗出其中的三種陰離子，正確的順序是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
①過濾 　　　　　　 ②滴加足量AgNO3溶液
③滴加足量Ba(NO3)2溶液 　　④滴加足量Mg(NO3)2溶液
A.②①③①④　 B.②①④①③　 C.③①④①②　 D.④①③①②
C
6.(2022年天河區(qū)模擬題)除雜(括號內(nèi)為雜質(zhì))，所用方法不正確的是(　　)
A.Cu粉(Fe)：用AgNO3溶液浸泡，過濾
B.MnO2(C)：空氣中點燃
C.NaNO3溶液(Na2SO4)：加入適量Ba(NO3)2溶液，過濾
D.NH3(H2O)：通過堿石灰的干燥管
. . .
A
7.(2021年中考題)下列實驗操作不能達到實驗?zāi)康牡氖?　　)
. .
選項 物質(zhì) 實驗?zāi)康?實驗操作
A Fe粉末和CuO粉末 鑒別 分別滴加稀H2SO4，觀察現(xiàn)象
B 稀硝酸中含有稀鹽酸 檢驗 加入適量硝酸銀溶液，觀察現(xiàn)象
C NH3中混有少量水蒸氣 除雜 通過盛有濃硫酸的洗氣瓶
D BaCl2和BaSO4的混合物 分離 溶解，過濾，洗滌濾渣，蒸發(fā)濾液
C
8.(2022年中考題) 下列實驗操作不能達到目的的是(　　)
. .
選項 實驗?zāi)康?實驗操作
A 除去氮氣中少量的氧氣 將氣體緩緩?fù)ㄟ^灼熱的銅網(wǎng)
B 鑒別氯化鈉和氫氧化鈉固體 加水溶解
C 鑒別酒精和醋酸 聞氣味
D 除去一氧化碳中少量的二氧化碳 點燃
D
9.(2021年中考題)下列實驗方案能達到實驗?zāi)康牡氖?　　)
選項 實驗?zāi)康?實驗方案
A 檢驗雨水是否為酸雨 測pH，若小于7則為酸雨
B 鑒別NH4Cl和Na2SO4 分別加入熟石灰研磨，聞氣味
C 除去MnO2中少量的KMnO4 加熱固體混合物
D 除去KNO3溶液中的少量K2CO3 滴加適量稀鹽酸
B
10.(2021年中考題)除去下列各物質(zhì)中混有的少量雜質(zhì)，所選用試劑和操作方法都正確的是(　　)
選項 物質(zhì) 雜質(zhì) 所選試劑和操作方法
A 二氧化錳 氯化鉀 加足量水溶解，過濾，洗滌，干燥
B 甲烷 一氧化碳 點燃混合氣體
C 生石灰 石灰石 加入足量水溶解，過濾
D 水 植物油 加入洗滌劑，振蕩
A
11. (2023年荔灣區(qū)模擬題)下列實驗方案能達到實驗?zāi)康牡氖?　　)
A.鑒別羊毛纖維和合成纖維：取樣，灼燒聞氣味
B.鑒別NH4NO3和KCl固體：取樣，加入CaCl2粉末，研磨，聞氣味
C.除去CuO中少量的MnO2：加入足量H2O2溶液充分反應(yīng)后過濾
D.除去KNO3中少量的MgSO4：加入足量蒸餾水，溶解，過濾
A
12.(2022年中考題)化學課上，老師組織學生對家用除濕盒(如圖1所示)進行了以下探究。
【資料信息】
◆　吸濕區(qū)內(nèi)黑色顆粒是活性炭，白色顆粒是初中化學一種常見物質(zhì)。
◆　使用一段時間后，集水區(qū)內(nèi)有大量液體和少量固體，且氣溫越低固體越多。
【知識應(yīng)用】除濕盒內(nèi)活性炭的作用是除去空氣中的異味，利用了其　　　　性。
【提出問題】白色顆粒是什么物質(zhì)？
【作出猜想】猜想I：氧化鈣；猜想II：氫氧化鈉；猜想III：氯化鈣。
猜想依據(jù)：氧化鈣能與水反應(yīng)，氫氧化鈉和氯化鈣在空氣中容易
　　　　　水分。
【交流討論】從安全性考慮，因為氫氧化鈉具有強烈的　　 　，所以否定了猜想II。
吸附
吸收
腐蝕性
【進行實驗】已知氯化鈣溶液呈中性，不與空氣中的成分反應(yīng)。小組同學設(shè)計并進行了圖2實驗。
【解釋與結(jié)論】小組同學依據(jù)實驗得出結(jié)論：白色顆粒是氯化鈣。
(1)步驟②的現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)步驟③的化學方程式為___________________________________
　 (寫一個)。
溶液不變色
CaCl2+Na2CO3 ===CaCO3↓+2NaCl
(答案合理即可)
【拓展交流】同學們查閱到氯化鈣在不同溫度下的溶解度如表所示。
溫度/℃ 0 10 20 30 40
溶解度/g 59.5 65.0 74.5 100 116
(1)集水區(qū)內(nèi)“氣溫越低固體越多”的原因是 _____________________　
　 。
(2)從綠色化學的角度考慮，除濕盒使用后，對集水區(qū)內(nèi)物質(zhì)的處理建議是 　 。
溫度越低，氯化鈣
溶解度越小，降溫時固體易析出
回收凈化后重復(fù)利用(答案合理即可)
1.(2023年番禺區(qū)模擬題)氫氧化鈉變質(zhì)的實驗探究。
Ⅰ：向鈉離子質(zhì)量分數(shù)均為2%的氯化鈉溶液、氫氧化鈉溶液、碳酸鈉溶液中滴加酚酞，氯化鈉溶液不變紅，氫氧化鈉溶液、碳酸鈉溶液變紅；
Ⅱ：一位實驗員在實驗室剛配制一定質(zhì)量分數(shù)的氫氧化鈉溶液后，突然接到緊急任務(wù)離開，幾天后回到實驗室才發(fā)現(xiàn)沒有蓋上瓶塞。
(1)你認為能使酚酞變紅的微粒為　　　　(選填字母)。
A.Na+
B.OH-
C.C或由C引發(fā)生成的OH-
BC
(2)氫氧化鈉變質(zhì)為碳酸鈉，反應(yīng)的化學方程式為________________
　　　　　　　　　　　　　　　。溶液中的離子數(shù)量如何變化？
　　　　(選填“不變”“減少”或“增大”)。
CO2+2NaOH
===Na2CO3+H2O
減少
(3)欲證明有氫氧化鈉變質(zhì)為碳酸鈉，甲同學認為可選擇試劑a(稀鹽酸)，乙同學認為可選擇試劑b(氯化鋇溶液)，你的觀點是　　　(選填字母)。
A.過量稀鹽酸 　　
B.過量氯化鋇溶液
C.過量稀鹽酸和氯化鋇溶液均可以 　　
D.過量稀鹽酸和氯化鋇溶液均不可以
C
(4)丙同學認為氫氧化鈉只有一部分變質(zhì)為碳酸鈉，溶液中仍然含有氫氧化鈉，他通過設(shè)計以下實驗證明其結(jié)論是正確的。
第一步：取少量待測液，向其中加入過量的　　　　　溶液，過濾；
第二步：向第一步所得的濾液中加入　　　　　　　　　，出現(xiàn)
　　　　　　　的現(xiàn)象，則丙同學觀點正確。
氯化鈣
無色酚酞溶液　
溶液變紅
(5)100 g質(zhì)量分數(shù)為A%的氫氧化鈉溶液有部分變質(zhì)后，丁同學認為仍然可以通過設(shè)計實驗方案計算出A的數(shù)值，其具體的實驗方案：向變質(zhì)后的溶液中加入過量的稀鹽酸，蒸發(fā)結(jié)晶，洗滌，干燥，得到5.85 g固體，從而可以計算出A的數(shù)值。你認為是否可以？______　　　　(選填“可以”或“不可以”)。若不可以，請簡述理由，若可以，則寫出A的數(shù)值： 　 。
可以
4
【解題思路】(5)由于反應(yīng)過程中鈉元素守恒，故有以下關(guān)系式：
NaOH ∽NaCl
40　　　 58.5
x　　　 5.85g
=
x= 4 g
100 g×A% =4 g
A=4
2.(2022年越秀區(qū)模擬題)某校科技節(jié)有以下挑戰(zhàn)項目：通過實驗鑒別一包白色粉末的成分。已知該粉末中含有 NaOH、 Na2CO3、K2SO4、KCl中的一種或幾種。某同學取少量樣品于燒杯中，加水攪拌后得到無色溶液A，然后進行了以下實驗。
實驗a.取少量溶液A于試管中，滴加酚酞溶液，溶液變紅。
實驗b.取少量溶液A于試管中，滴加AgNO3溶液，有沉淀產(chǎn)生。
實驗c.取少量溶液A于試管中，滴加BaCl2溶液，有白色沉淀產(chǎn)生。
實驗d.取少量溶液A于試管中，滴加足量稀鹽酸，無明顯現(xiàn)象。
(1)實驗c中發(fā)生了反應(yīng)： 　 (用化學方程式表示)。
(2)分析上述實驗過程，關(guān)于該粉末的組成可以得到的結(jié)論是______
　 。
(3)實驗a~d中，不必要進行的是　　　　(選填字母)。
BaCl2+K2SO4 ===BaSO4↓+2KCl
一定含有NaOH、K2SO4，不含Na2CO3，可能含有KCl
b
(4)設(shè)計實驗方案進一步確定粉末的組成，完成下表。已知硝酸銀與氫氧化鈉會發(fā)生反應(yīng)。
實驗操作 預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
若　　　　　　　　　　　，
則該粉末成分為 ；
若　　　　　　　　　　　，
則該粉末成分為 　
取少量溶液A于試管中，滴加足量稀硝酸和硝酸鋇溶
液，往得到的上層清液中滴加適量硝酸銀溶液
產(chǎn)生白色沉淀
NaOH、K2SO4、KCl
無明顯現(xiàn)象
NaOH、K2SO4

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