第19讲 物质的检验、鉴别和除杂
考点1 常见气体的检验
气体
检验方法
现象
吸收方法
水蒸气
通过白色的无水硫酸铜
白色变______
浓硫酸、氢氧化钠固体、生石灰
二氧化碳
通入澄清的石灰水
澄清的石灰水______
氢氧化钠溶液
氧气
带火星的木条
木条______
通过灼热的铜网
氨气
湿润的红色石蕊试纸
石蕊试纸______
稀硫酸
氢气
点燃,在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯
______色火焰,有水珠凝结
通过灼热的氧化铜
一氧化碳
点燃,火焰上方罩一个蘸有澄清石灰水的烧杯
______色火焰,澄清石灰水______
通过灼热的氧化铜
甲烷
点燃,在火焰上方罩一个干冷的烧杯,燃烧完后将烧杯迅速倒转过来,注入澄清石灰水
明亮的蓝色火焰,烧杯内壁有______,澄清石灰水______
考点2 常见离子的鉴别
1.阳离子的检验方法
离子
检验试剂
实验现象
H+
酸碱指示剂(石蕊试液)
紫色石蕊试液变______色
Ba2+
H2SO4或硫酸盐、稀HNO3
生成______,此沉淀不溶于稀HNO3
加入浓NaOH溶液、湿润的红色石蕊试纸
加浓NaOH,加热产生______,使湿润的红色石蕊试纸变______色
Cu2+(蓝色)
NaOH溶液
生成______色絮状沉淀
Ag+
盐酸或氯化物溶液、稀HNO3
生成______,此沉淀不溶于稀HNO3
Fe3+(黄色)
NaOH溶液
生成红褐色沉淀
2.阴离子的检验方法
离子
检验试剂
实验现象
Cl-
AgNO3溶液、稀硝酸
生成______,沉淀不溶于稀硝酸
盐酸、氯化钡溶液
先加入盐酸无沉淀,再加入氯化钡溶液产生______
稀盐酸、澄清石灰水
产生无色无味气体,使澄清石灰水______
OH-
酚酞试液、紫色石蕊试液
酚酞试液______、紫色石蕊试液______
考点3 常见化肥的鉴别
1.氮肥、磷肥、钾肥的简易鉴别
(1)物理方法:
①看(状态、颜色):液态化肥是氨水,氮肥、钾肥为白色晶体,灰白色粉末化肥为磷肥;
②闻(气味):有较强的氨气味的固体是碳酸氢铵;
③溶(水溶性):钾肥和氮肥都溶于水,磷肥大多数不溶于水或部分溶于水。
(2)化学方法:
①灼烧:钾肥不能燃烧,跳动或有爆裂声;氮肥可燃烧,熔化起泡或冒烟;
②反应(加熟石灰):铵态氮肥能放出具有刺激性气味的气体。
2.几种常见氮肥的鉴别
7
考点4 物质的分离与提纯
1.用物理方法分离混合物
方法
适用范围或原理
举例
吸附法
①利用物质的吸水性
②利用一些物质的特性
除去氧气中混有的水蒸气
过滤法
①固体与液体混合物的分离
②可溶性固体与不溶性固体混合物的分离
粗盐的提纯
结
晶
法
蒸发结晶
①分离溶质与溶剂
②除去易挥发的杂质
从含有HCl的NaCl溶液中分离出固体NaCl
降温
结晶
可溶性固体溶质______受温度影响变化大小不同
分离NaCl与KNO3的混合物
2.用化学方法分离混合物
方法
适用范围或原理
举例
化气法
与杂质反应生成气体而除去
除Na2SO4中的Na2CO3,可选用稀H2SO4将转化成______
沉淀法
将杂质转化为沉淀过滤除去
NaOH溶液中混有少量的Ca(OH)2,可加入适量的______溶液将Ca2+转化成______
置换法
将杂质通过置换反应而除去
除去FeSO4中的CuSO4,可加适量的______,再过滤
溶解法
将杂质溶于某种试剂而除去
除C粉中的CuO粉,可加适量的______,再过滤
加热法
杂质受热易分解,通过加热将杂质除去
除去CaO中的CaCO3,可加热
转化法
将杂质通过化学反应转化为被提纯的物质
除CO2中的CO,可将气体通过______
命题点1 常见气体的检验
例1 (2013·怀化)下列方法可以鉴别空气、氧气、二氧化碳三种气体的是( )
A.插入燃烧着的木条 B.闻气体的气味 C.观察气体的颜色 D.倒入澄清的石灰水
思路点拨:区别空气、氧气、二氧化碳三种气体,要求根据三种气体性质的不同,设计的方案能出现三种明显不同的实验现象,才能达到一次鉴别出三瓶气体的目的。
1.(2013·揭阳)有三瓶无色无味的气体,分别是氧气、空气、二氧化碳,区别它们最简单的方法是( )
A.分别测定气体的密度 B.分别伸入燃着的木条
C.分别滴入澄清石灰水,振荡 D.分别滴入紫色石蕊试液,振荡
7
2.(2014·聊城)集气瓶中装满某气体,可能是下列气体中的一种:①二氧化碳②氧气③空气④氮气,将燃着的木条伸入瓶中,火焰立即熄灭,则该瓶气体可能是( )
A.①或② B.②或③ C.①或④ D.③或④
命题点2 常见离子的鉴别
例2 (2014·济宁)有甲、乙、丙、丁四种无色溶液,它们分别是HCl、H2SO4、BaCl2、Na2CO3溶液中的一种。为区别这四种溶液,现将它们两两混合并得到下面现象:
溶液
甲+乙
乙+丙
丙+丁
甲+丁
现象
无明显现象
白色沉淀
白色沉淀
无色气体
根据对上述现象的分析,可推知甲、乙、丙、丁四种溶液的顺序依次是( )
A.HCl、BaCl2、H2SO4、Na2CO3 B.H2SO4、HCl、BaCl2、Na2CO3
C.HCl、H2SO4、BaCl2、Na2CO3 D.H2SO4、Na2CO3、HCl、BaCl2
思路点拨:解决此类题目,关键在于找准突破口,本题的突破口就在于丙物质。由题中信息可知,丙和乙、丁反应都产生沉淀,可推断出丙物质和甲物质,又由甲和丁产生无色气体可推出丁,由此可以得出乙物质。
1.(2014·重庆)某矿物质水标签上的部分内容如图所示,若要检验其中含MgSO4,需要的试剂之一是( )
A.稀硫酸 B.AgNO3溶液 C.BaCl2溶液 D.金属镁
2.(2014·衡阳)能将氢氧化钠、氯化钠和盐酸三种溶液一次性鉴别出来的是( )
A.石蕊溶液 B.碳酸钠溶液 C.硫酸铜溶液 D.酚酞溶液
3.(2013·襄阳)用括号内物质不能一次性区别开下列各组物质的是( )
A.CaO、CaCO3、KCl三种固体(水) B.CaCl2、Na2CO3、K2SO4三种溶液[Ba(OH)2溶液]
C.Cu、Fe、CuO三种固体(稀盐酸) D.CuCl2、NaNO3、K2CO3三种溶液[Ca(OH)2溶液]
命题点3 物质的鉴别
例3 (2014·白银)下列鉴别物质的试剂或方法,不正确的是( )
序号
待鉴别的物质
鉴别试剂或方法
A
氯化钾与氯化铵固体
熟石灰,研磨
B
硝酸铵与食盐固体
水
C
氢氧化钠溶液与碳酸钠溶液
酚酞溶液
D
一氧化碳与二氧化碳
澄清石灰水
思路点拨:A中氯化铵和熟石灰反应产生氨气,氯化钾则不与它反应;B中硝酸铵固体溶于水使溶液温度降低,而食盐则没有温度变化;C中氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液都显碱性,因此不能用酚酞溶液鉴别;D中二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,而一氧化碳则不能。
1.(2014·烟台)下列鉴别方法不能把待鉴别的物质区分开的是( )
序号
待鉴别的物质
鉴别方法
A
硬水和软水
加肥皂水
B
硫酸铵溶液和硝酸钾溶液
加氯化钡溶液
C
羊毛面料和腈纶面料抽丝
点燃闻气味
D
氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液
加无色酚酞试液
2.(2014·南京)下列实验不能成功的是( )
A.用肥皂水检验软水和硬水 B.用食醋区分食盐和小苏打
C.将冷碟子放在蜡烛火焰的上方,得到炭黑 D.加熟石灰粉末研磨,区分氯化铵和硫酸铵
3.(2013·聊城)实验室有一瓶化肥的标签已脱落,只知道它是NH4Cl、(NH4)2SO4和KNO3中的一种。现进行如下实验:
7
(1)取少量样品在研钵中与______混合研磨,有刺激性气味的气体放出。
(2)另取少量化肥样品于试管中,加入少量水溶解,再滴入图中的______溶液,产生白色沉淀。根据以上实验,可知该化肥为______。
命题点4 物质的分离与提纯
例4 (2014·盐城)除去下列各组物质中的少量杂质,所用方法正确的是( )
选项
物质
杂质
除杂方法
A
Cu
CuO
在空气中灼烧
B
CaO
Ca(OH)2
加入足量的稀盐酸
C
H2
CO
通入O2,点燃
D
O2
H2O
通过浓硫酸洗气
思路点拨:A.铜中混有氧化铜时,在空气中灼烧铜会生成氧化铜;B.CaO和Ca(OH)2能与稀盐酸反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去;C.CO、H2均能在氧气中燃烧,不但能把杂质除去,也会把原物质除去;D.浓硫酸具有吸水性且不与氧气反应,能除去杂质且没有引入新的杂质。
1.(2014·广安)除去下列物质中的少量的杂质(括号内为杂质)所用方法正确的是( )
A.ZnSO4溶液(CuSO4溶液)——加入过量的锌粉,充分反应后过滤
B.CaCl2固体(CaCO3)——加水溶解、过滤、洗涤、干燥
C.NaCl溶液(MgCl2溶液)——加入过量的氢氧化钠溶液,充分反应后过滤
D.CO2(CO)——点燃
2.(2014·临沂)除去下列物质中含有的少量杂质(括号内的物质),所选试剂不合理的是( )
A.CaO(CaCO3):稀盐酸 B.NaOH溶液[Ca(OH)2溶液]:碳酸钠溶液
C.Cu(Fe):硫酸铜溶液 D.CO(CO2):氢氧化钠溶液
3.(2014·聊城)下表列出了除去物质中所含有的少量杂质的方法,其中错误的是( )
选项
物质
所含杂质
除去杂质的方法
A
CO
CO2
通入足量的氢氧化钠溶液,干燥
B
NaCl
泥沙
加入足量的水溶解、过滤、蒸发
C
NaOH溶液
Na2CO3
加入足量的稀盐酸至不再产生气泡
D
FeCl2溶液
CuCl2
加入过量的铁粉,过滤
一、选择题
1.(2013·咸宁)下列化肥中,从外观即可与其他化肥相区别的是( )
A.磷矿粉 B.硫酸钾 C.尿素 D.硝酸铵
2.有四瓶失去标签的溶液,它们分别是:①CuCl2溶液、②稀盐酸、③硫酸钠溶液、④氢氧化钠溶液,不用其他试剂就可以将它们加以鉴别,则鉴别出来的先后顺序是( )
A.①②④③ B.①④②③ C.④①②③ D.②③①④
3.(2014·广州)下列实验设计不能达到实验目的的是( )
A.用燃着的木条区分氧气和二氧化碳 B.用盐酸验证敞口放置的NaOH溶液已变质
C.用盐酸除去石灰水中的少量CaCO3 D.用盐酸除去铁钉表面的少量铁锈
4.(2014·德阳)下列除去杂质的试剂和方法可行的是( )
选项
物质(括号内为杂质)
除杂试剂和方法
A
Mg(NO3)2溶液(AgNO3)
加入过量铁粉,过滤
B
NaCl溶液(Na2SO4)
加入适量BaCl2溶液,过滤
7
C
CO2(CO)
通过足量澄清石灰水
D
N2(O2)
通过灼热的氧化铜
5.(2014·衡阳)要除去下列物质中混有的少量杂质(括号内为杂质),所用的试剂或方法正确的是()
A.CuO(Fe)——在空气中灼烧 B.NaCl(Na2CO3)——适量稀盐酸
C.Fe(Cu)——足量稀硫酸 D.CO2(CO)——通过足量氢氧化钠溶液
6.(2014·随州)为达到实验目的,下列实验方案或结论不正确的是( )
选项
实验目的
实验方案或结论
A
除去铜粉中含有的少量铁粉
将混合固体加入到足量稀盐酸中,充分反应后过滤、洗涤、干燥
B
鉴别①CuSO4溶液、②稀H2SO4、③NaCl溶液、④NaOH溶液
不用其他任何试剂就能鉴别,且鉴别的顺序为①④②③或①④③②
C
除去CO2中的少量HCl气体
先通过NaOH溶液,再通过浓硫酸
D
鉴别NaCl溶液、Na2SO4溶液和(NH4)2SO4溶液
各取少量于试管中,分别滴加Ba(OH)2溶液,观察现象
7.(2014·济宁)“电子垃圾”中含有金属铜和少量贵金属金、银等,直接废弃将严重污染环境且造成金属资源浪费。社会实践小组为回收这些金属,设计了以下操作步骤:
①分拆、灼烧:把废弃电子产品分拆后灼烧,将部分金属转化为氧化物;
②酸洗:用硝酸溶解灼烧得到的混合物,过滤,收集残渣中的金;
③回收:利用合适的金属提炼出滤液中的铜和银。
为达到分别提炼金属铜、银的目的,下列方案合理的是( )
A.用金属铁同时提炼出铜和银 B.先用金属铜提炼出银,再用金属铁提炼出铜
C.用金属铁提炼出金属铜 D.用金属铜提炼出金属银
8.(2014·东营)下列实验装置进行的相应实验,达不到实验目的的是( )
A.用图1所示装置除去CO2中含有的少量HCl气体
B.用图2所示装置加热蒸发NaCl饱和溶液制备NaCl晶体
C.用图3所示装置制取少量CO2气体
D.在实验室中,用图4所示装置除去少量黄河水中的泥沙
二、填空题
9.分析比较Na2SO4、(NH4)2SO4、NH4Cl在组成、性质等方面的异同,回答下列问题:
(1)Na2SO4、(NH4)2SO4中含有的相同离子是______;
(2)将这三种固体分别与熟石灰混合、研磨,没有氨味产生的是______;
(3)选用下列一种溶液就能将这三种固体鉴别开,该溶液是(填序号)______;
A.稀盐酸 B.氢氧化钡溶液 C.碳酸钠溶液
(4)欲除去K2SO4中混有的少量(NH4)2SO4,选择的一种试剂是______溶液。
10.(2014·宁波)宁波有较长的海岸线,每年能生产大量的食用盐。从海水中结晶的食盐一般混有MgCl2、CaCl2、Na2SO4等杂质,为了除去上述杂质,设计了如下实验方案:先将固体溶解,然后向溶液中依次加入过量的BaCl2、NaOH、Na2CO3溶液,充分反应后过滤,将滤液蒸发结晶,得到较纯净的食盐。
(1)溶解、过滤和蒸发操作中都要用到玻璃棒。过滤时,玻璃棒的作用是____________。
(2)加入BaCl2溶液的目的是为了除去______杂质。
(3)以上方案不够完善,应在过滤后增加一个步骤:往滤液中加入适量的____________。
三、实验探究题
7
11.(2013·贵港)某气体可能含有H2、CO、CO2和CH4四种气体中的一种或几种,为确认其组成,某同学取一定量该气体按如图所示装置进行实验(假设每步都充分反应和吸收)。
实验过程中装置A无明显变化;实验结束后装置C中增重5.4g,装置D中增重6.6g。
(1)装置B在该实验中的作用是____________。
(2)装置D中发生反应的化学方程式为________________________。
(3)该气体可能的组成有______(填序号)。
①CH4 ②CH4和H2 ③CH4和CO2 ④CH4和CO ⑤H2和CO ⑥CH4、H2和CO
12.(2013·山西)化学小组同学为鉴定某工厂排出的无色污水成分,他们查阅工厂的有关资料后,推测出污水中可能含有HCl、Na2SO4、NaOH、Na2CO3中的一种或几种物质,同学们取污水进行了探究:(已知Na2SO4溶液呈中性)
(1)测污水的pH:取一张pH试纸,放在玻璃片上______________________________,读数为pH=2,由此可知:污水中一定有______,可能有Na2SO4。
(2)检验Na2SO4是否存在:甲同学在一支试管中取少量污水,向试管中滴加少量的______溶液,振荡,产生了白色沉淀,反应的化学方程式为________________________,证明污水中有Na2SO4存在。乙同学用物理方法也得到了同样的结论,他的实验操作及实验现象是______________________________。通过探究,同学们确定了污水的成分。为使排放的污水中不含酸或碱,可向污水中加过量的____________。
13.(2014·呼和浩特)有一种工业废水,其中含有大量的硫酸亚铁、少量硫酸铜和污泥。某同学设计了一个既经济又合理的实验方案,制备硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)并回收铜。方案流程如下:
【查阅资料】FeSO4·7H2O受热易分解。
回答下列问题:
(1)步骤①中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和______。
(2)步骤②中需加入的物质是______,目的是________________________。
(3)步骤③中发生反应的化学方程式是______________________________。
(4)步骤④的操作是蒸发浓缩、______、过滤。
参考答案
7
考点解读
考点1 蓝色 变浑浊 复燃 变蓝 淡蓝 蓝 变浑浊 水珠 变浑浊
考点2 1.红 白色沉淀 刺激性气体 蓝 蓝 白色沉淀 2.白色沉淀 白色沉淀 变浑浊 变红 变蓝
考点4 1.溶解度 2.CO2 Na2CO3 CaCO3 铁粉 稀硫酸 灼热的CuO
各个击破
例1 A
题组训练 1.B 2.C
例2 C
题组训练 1.C 2.A 3.B
例3 C
题组训练 1.D 2.D 3.(1)熟石灰(或氢氧化钙等) (2)BaCl2 (NH4)2SO4
例4 D
题组训练 1.A 2.A 3.C
整合集训
1. A 2.B 3.C 4.B 5.B 6.C 7.B 8.A 9.(1)SO42- (2)Na2SO4 (3)B (4)KOH 10.(1)引流 (2)硫酸钠(或Na2SO4) (3)稀盐酸(或稀HCl) 11.(1)吸收气体中的水蒸气 (2)2NaOH+CO2Na2CO3+H2O (3)①⑤⑥ 12.(1)用玻璃棒蘸取污水样品,滴在pH试纸上,与标准比色卡比较 HCl (2)BaCl2[或Ba(OH)2或Ba(NO3)2]
BaCl2+Na2SO4BaSO4↓+2NaCl(合理即可) 在试管中取少量污水蒸干(或在玻璃片上滴几滴污水晾干),有白色固体析出 石灰石(或废铁屑) 13.(1)玻璃棒 (2)铁(或Fe) 把硫酸铜转化为铜(或把硫酸铜转化为铜和硫酸亚铁或除去硫酸铜) (3)Fe+H2SO4FeSO4+H2↑ (4)降温结晶(或冷却结晶)
7