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第38讲物质的检验、分离和提纯,一、物质的检验 1.物质检验的分类 根据对物质检验结果要求的不同,可分为鉴定、鉴别、 推断。 2.物质检验的方法和步骤 (1)物质检验的方法 a.物理方法:常利用物质的物理性质进行判别,如颜色、气味、溶解性、状态、焰色反应等。 b.化学方法:利用物质发生化学反应时表现出的一些特殊现象,结合指示剂和反应条件进行判别。,教材研读,(2)物质检验时对化学反应和实验操作的一般要求 a.反应要有明显的外部特征,如溶液颜色的改变、沉淀的生成或溶解、气体的产生等。 b.反应要在适宜的条件下进行,如溶液的酸碱性、浓度、温度等的选择。 c.物质检验时常需排除干扰物的影响,如用Ba2+检验S应排除 S、C等离子的干扰。 d.当试样是固体时,一般需要先将少量试样溶解,观察溶解后溶液的颜色,在溶解过程中有无气体产生、有无沉淀生成,以及沉淀的颜色等。 e.在检验试样或配好的试样溶液中是否含有某种物质时,每次应取少量进行检验。,e.在检验试样或配好的试样溶液中是否含有某种物质时,每次应取少量进行检验。 (3)物质检验的步骤:取少许试样溶解加入试剂 观察现象得出结论。 自测1向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作,结论正确的是(),B,答案BC、S、Ag+等也能与BaCl2溶液反应产生白色沉淀,因 此,不能确定原溶液中是否有S,故A项错误;Na+焰色反应的黄色能掩 盖K+焰色反应的紫色,因此,不能确定溶液中是否存在K+,故C项错误; NH3在水中的溶解度很大,因此,向原溶液中滴加稀NaOH溶液,即使溶液中有N也不会逸出NH3,故D项错误。,自测2某待测稀溶液中可能含有S、S、S2-、C、HC等阴离子,现进行如下实验操作(已知所加BaCl2溶液、稀H2SO4、稀硝酸、澄清石灰水均过量;不考虑Ba2+与S2-的反应): (1)沉淀C的化学式为 BaSO4 。 (2)生成沉淀B的反应的离子方程式为 Cl2+S2- 2Cl-+S 。,(3)若气体A是单一气体,则其化学式为 CO2 ;若气体A是混合气体,则其成分为 CO2与NO (填化学式)。 (4)原待测液中是否含有C、HC? 。 (5)原待测液中是否含有S、S? 。,解析(1)溶液B与稀H2SO4反应生成沉淀C,则沉淀C只能是过量的Ba2+与S反应生成的BaSO4。,二、物质的分离和提纯 1.物质分离与提纯的区别 (1)物质的分离:将混合物中的各组分 分离 开来,获得几种纯净物的过程。 (2)物质的提纯:将混合物中的杂质除去而得到目标物质的过程。 2.物质分离与提纯的基本原则 (1)“四原则”:不 增(提纯过程中不增加新的杂质);不 减(不减少被提纯的物质);易分离(被提纯物质转化后与杂质容易分离或杂质转化后与被提纯物质容易分离);易 复原(被提纯物质转化后要易复原)。 (2)“四必须”:除杂试剂必须过量;过量试剂必须除尽(因为过量试剂会形成新的杂质);选最佳除杂途径;除去多种杂质时必须考虑加入试剂的顺序。,自测3判断正误,正确的划“”,错误的划“”。 ( ) ( ) ( ) ( ),将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤,洗涤并收集沉淀( ) 用萃取、分液的方法除去酒精中的水( ) 用可见光束照射以区别溶液和胶体( ) 将混有HCl的CO2通入饱和NaHCO3溶液中除去HCl( ),( ) ( ),自测4左栏为物质分离、提纯的常用方法,右栏为待分离的混合物,请用线将左、右两栏间的对应关系连起来。,考点突破,考点一常见物质的检验和鉴别,考点二物质的分离和提纯方法,一、常见物质的检验 1.物质检验的对比,考点一常见物质的检验和鉴别,2.常见阳离子的检验,3.常见阴离子的检验,二、物质鉴别题的类型和解题方法 1.任选试剂的鉴别题 解这类题一般先分析给定物质的组成、类别及特征,选择适当的试剂将物质分组,然后按“个性”逐个把它们鉴别出来。例如:现有五种溶液HCl、H2SO4、NaNO3、Ca(OH)2、NaOH,如何将它们鉴别开来?分析:这五种物质中两种是酸,两种是碱,一种是盐,可先用石蕊分组,然后再鉴别,鉴别两种酸可用BaCl2溶液,鉴别两种碱可用Na2CO3溶液。 2.限用一种试剂的鉴别题 这类题限制了试剂的使用,增加了题目的难度,要求学生必须熟练掌握各物质的化学性质及相互反应的现象,才能选择最佳试剂。试剂的选择主要有以下几种思路:,(1)当鉴别的几种物质酸碱性不同时,可选用石蕊试液或pH试纸加以鉴别。如:H2SO4溶液、Na2SO4溶液、NaOH溶液,可选用石蕊试液或pH试纸加以鉴别。 (2)若几种溶液中含有不同的阳离子,可考虑选用可溶性碱与之反应,根据生成碱的溶解性、颜色、稳定性等加以鉴别。如:FeCl3溶液、Na2CO3溶液、MgSO4溶液,可选用NaOH溶液鉴别,与FeCl3反应有红褐色沉淀生成,与Na2CO3混合没有明显现象,与MgSO4反应有白色沉淀生成,根据现象的不同便可鉴别三种溶液。 (3)若几种溶液中含有不同的阴离子,可选用含有可与阴离子产生沉淀的阳离子的盐的溶液,根据沉淀的颜色及沉淀是否溶于稀硝酸加以鉴别。若组成这几种物质的阴离子是挥发性或不稳定性酸的酸根离子,可,选用强酸,根据生成物的状态、气体的气味等性质加以鉴别。如:Ba(NO3)2、KCl、Na2CO3三种溶液就可用稀硫酸加以鉴别,稀硫酸与硝酸钡反应有白色沉淀生成,与氯化钾混合无明显现象,与碳酸钠反应有气体放出,根据现象的不同便可鉴别这三种溶液。 3.不另加其他试剂的鉴别题 此类题要求学生能熟练进行分析、推理。解答这类问题一般有下列几种方法: (1)观察法:如Cl2、O2、NO2三瓶气体,就可根据气体的颜色,用观察法进行鉴别。 (2)气味法:如O2、H2S、NH3三种气体,就可用气味法进行鉴别。 (3)点燃法:如O2、CO、CO2三种气体,可用点燃法加以鉴别。,(4)加热法:如NaHCO3、Na2CO3两种物质,可用加热法加以鉴别。 (5)特殊现象法:先用观察法或气味法,鉴别出其中的一种,再用这种物质作为试剂鉴别其他物质。如要鉴别KCl、Ba(NO3)2、FeCl3、MgSO4、NaOH五种溶液,可先用观察法,鉴别出FeCl3溶液(棕黄色),然后用氯化铁溶液鉴别出氢氧化钠溶液,再用氢氧化钠溶液鉴别出硫酸镁溶液,最后用硫酸镁溶液鉴别出硝酸钡溶液,剩下的就是氯化钾溶液。 (6)两两混合法:根据待鉴别物质溶液两两混合后的反应现象,进行分析推理,便可得出结论。如HCl、CaCl2、Na2CO3三种溶液,不用其他试剂,就可用两两混合法加以鉴别。HCl与Na2CO3反应有气体放出;HCl与CaCl2不反应,无现象产生;CaCl2与Na2CO3溶液反应有白色沉淀生成,根据上述现象分析推理便可鉴别出三种溶液。,典例1某白色粉末由两种物质组成,为鉴别其成分进行如下实验: 取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解;再加入足量稀盐酸,有气泡产生,固体全部溶解; 取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生,振荡后仍有固体存在。 该白色粉末可能为() A.NaHCO3、Al(OH)3B.AgCl、NaHCO3 C.Na2SO3、BaCO3D.Na2CO3、CuSO4,答案CA项,加入足量稀硫酸后,固体全部溶解;B项,加入足量稀盐酸时有气泡产生,但仍有固体存在;D项,加入足量稀硫酸并振荡后,固体全部溶 解。故A、B、D均不符合题意。,C,1-1下列依据相关实验得出的结论正确的是() A.用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液 B.向某溶液中滴加稀NaOH溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口,试纸不变蓝色,说明原溶液中无N C.将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后,滴加KSCN溶液,溶液不会变红 D.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后,溶液显红色,该溶液中一定含Fe2+,D,答案DA项,火焰呈黄色,说明溶液中含有Na+,可能是钠盐溶液,也可能是NaOH溶液;B项,NH3极易溶于水,应采用浓NaOH溶液检验N;C 项,N在酸性条件下具有氧化性,能将Fe2+氧化成Fe3+,滴加KSCN溶液 后,溶液变红。,1-2有一瓶澄清的溶液,可能含有N、K+、Mg2+、Ba2+、Al3+、Fe3+、 S、C、N、Cl-、I-,现进行如下实验: 测该溶液显强酸性; 取样加少量四氯化碳和数滴新制氯水,CCl4层为紫红色; 另取样滴加稀NaOH溶液,使溶液变为碱性,此过程无沉淀生成; 取少量上述碱性溶液,加Na2CO3溶液出现白色沉淀; 将实验中的碱性溶液加热,有气体放出,该气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝。 问:(1)原溶液中肯定存在的离子是; (2)肯定不存在的离子是 ; (3)不能确定是否存在的离子是 K+、Cl- 。,解析由知溶液中一定不含C;由知溶液中一定含有I-,则一定 不存在Fe3+和N;由知溶液中一定不存在Mg2+、Al3+、Fe3+;由知溶 液中一定含有Ba2+,则一定不存在S;由知溶液中一定存在N。,1.物理方法,考点二物质的分离和提纯方法,2.化学方法,典例2(2016北京理综,7)下列中草药煎制步骤中,属于过滤操作的是 (),答案CA项属于溶解;B项属于溶解和浓缩;D项则属于液体的转移。,C,2-1下列有关除杂的实验操作不合理的是() A.除去酸性MgCl2溶液中少量的FeCl3:加入足量的Mg(OH)2并过滤 B.除去NaCl溶液中少量的Na2S:加入AgCl后再过滤 C.除去石英中的少量碳酸钙:用稀盐酸溶解后过滤 D.除去氯化钠固体中的少量纯碱:加入过量氯化钙,过滤、蒸发、结晶,答案DA项,Mg(OH)2和H+反应促进Fe3+水解,最终形成Fe(OH)3沉淀,通过过滤即可除去Fe(OH)3;B项,Na2S和AgCl反应生成Ag2S沉淀和NaCl,过滤除去Ag2S和过量的AgCl,即可得到NaCl溶液;C项,碳酸钙溶于稀盐酸生成可溶性的CaCl2,通过过滤可得到纯净的石英;D项,能除去杂质纯碱,但又引入了新的杂质CaCl2。,D,2-2除去下列物质中所含的少量杂质的方法正确的是(),D,答案DA项,BaSO4和BaCO3都不溶于水,通过溶解、过滤不能除去杂质;B项,CO2能与饱和Na2CO3溶液反应生成NaHCO3;C项,乙酸乙酯在NaOH溶液中会发生水解;D项,在蛋白质溶液中加入浓(NH4)2SO4溶液发生盐析,经过过滤可得到蛋白质。,
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