1、第15课时物质的除杂(分离提纯)、鉴别、检验和推断学生用书P75一、常见离子的鉴别(c)1H与OH：用酸碱指示剂。2Cl和SO：可用Ba(NO3)2或BaCl2溶液，但不能用AgNO3溶液。3CO：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。4Fe3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。5NH：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)
2、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：加入的试剂只能与杂质反应，不能与原物质反应；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：Na2CO3H2SO4=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=BaSO42Na
3、Cl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：CuSO4Fe=CuFeSO4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：CuOH2SO4=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：NaOHHCl=NaClH2O2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，
4、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
5、。(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
6、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
7、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。【知识拓展】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。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(D)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NaOHNa2CO3【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H
8、NO3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(A)图151A验证可燃物燃烧的条件B检验铵态氮肥C检验CO的存在D测定空气中氧气的含量【解析】 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NH3H2O后，才能使红色的石蕊试纸变蓝色。检验CO的存在时，还需将反应产生
9、的气体通入澄清石灰水。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(C)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【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
10、，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(A)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【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。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
11、定其成分进行实验。图152(1)反应生成气体的化学方程式是_Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2_。(2)M 中一定没有_硫酸钠_。(3)为进一步确定M的成分，进行实验，步骤如下：.重新取M样品，滴加过量的试剂X，静置；.取中的上层清液，滴加酚酞；.向中的溶液滴加过量的稀硝酸；.向中的溶液滴加试剂Y。完成填空：试剂X是_硝酸钡_(选填“氯化钡”或“硝酸钡”)溶液；试剂Y是 硝酸银_溶液。能确定M中含有氢氧化钠的最主要的一个现象是_步骤：滴加酚酞，溶液变红_；能确定M中含有氯化钠的最主要的一个现象是_步骤：滴加硝酸银溶液，有白色沉淀生成_(需写明现象对应的步骤编号)。【解析】 (2)硫酸
12、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。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)AAlCl3溶液 BCu(NO3)2溶液CH2SO4溶液 DAgNO3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
13、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。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_NH3_(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_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：K2SO4BaCl2= BaSO42KCl。甲同学向固体中加入足量的水，形成无色
14、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)2K2SO4=BaSO42KOH，Ba(OH)22NH4NO3=Ba(NO3)22NH32H2O，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23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。图15
15、3(1)用化学方程式表示烧杯中溶液变浑浊的原因：_CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O_。(2)取反应后锥形瓶中的溶液，测得pH3，则锥形瓶中溶液含有的溶质是_HCl、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CO2Ca(OH)2=CaCO3 H2O。(2)取反应后锥形瓶中的溶液，测得pH3，说明酸过量，则锥形瓶中发生的反应为Ca(OH)22HCl=CaCl22H2O，故该溶液中含有的溶质除HCl外，还有NaCl、C
16、aCl2。类型五综合应用典例 瑞安模拟以下是关于硫酸亚铁晶体(FeSO4xH2O)热分解产物的研究。【查阅资料】亚铁离子遇具有氧化性的物质易被氧化成铁离子。硫酸亚铁晶体加热会失去结晶水，高温状态下会继续分解产生金属氧化物和非金属氧化物。SO2能使高锰酸钾溶液褪色。【进行实验】某兴趣小组同学称取a g硫酸亚铁晶体样品高温加热，使其完全分解(如图甲)，对所得产物进行探究，并通过称量装置B质量测出x的值。某实验室利用SDTQ600热分析仪对硫酸亚铁晶体(FeSO4xH2O)进行热分解，获得相关数据，并绘制出固体质量分解温度的关系图(如图乙)。图154(1)硫酸亚铁晶体完全分解后，装置A中还残留红棕色
17、固体，放入足量稀盐酸，固体全部溶解，得到黄色溶液，则该红棕色固体为_氧化铁_。根据_装置C中高锰酸钾溶液褪色_(填实验现象)，可知反应生成SO2。(2)实验中如果不持续通入氮气对x值的测量有何影响？为什么？_使x测量值偏小；持续通入氮气的目的是为了排尽装置A中的水蒸气，否则部分水蒸气会在装置A内冷凝_。(3)小组同学根据质量守恒定律从理论上分析，得出硫酸亚铁晶体分解还生成另一物质SO3。请写出FeSO4分解的化学方程式：_2FeSO4Fe2O3SO2SO3_。(4)装置B中硫酸铜粉末变蓝，质量增加12.6g，根据图乙中有关数据，可计算出FeSO4xH2O中的x_7_。跟踪训练 绍兴义乌中考某白
18、色粉末可能含有硫酸钠、硫酸铜、氯化钠、硝酸钡、碳酸钙中的一种或几种。某科学兴趣小组为探究其成分，设计了如下实验流程(所加试剂均足量)。图155(1)操作、的名称是_过滤_。(2)无色气体的质量是_2.2_g。(3)固体甲的成分是_碳酸钙与硫酸钡_。(4)这种白色粉末中一定不含有_硫酸铜_。(5)求白色粉末中肯定含有的物质总质量。【答案】 (5)设碳酸钙的质量为x，CaCO3CaOCO2 100 44x 2.2g，x5g，所以7.33g固体甲中硫酸钡的质量为2.33g。设生成2.33g硫酸钡沉淀需要硝酸钡的质量为y，Na2SO4Ba(NO3)2=BaSO42NaNO3 261 233 y 2.3
19、3g， y2.61g，则生成硫酸钡的总质量为2.33g4.66g6.99g。设硫酸钠的质量为m，Na2SO4Ba(NO3)2=BaSO4 2NaNO3142 233 m 6.99g， m4.26g，白色粉末中肯定含有的碳酸钙、硫酸钠、硝酸钡的总质量为5g4.26g2.61g11.87g。【解析】 (3)白色粉末溶于水得无色溶液，说明白色粉末中一定不含有硫酸铜；能与硝酸钡反应生成沉淀，说明有硫酸钠，同时7.33g固体灼烧后得固体余物5.13g，可判断白色粉末中有硝酸钡，溶于水时生成了硫酸钡沉淀。1邵阳中考下列各组离子能在pH10的溶液中大量共存的是 (D)ANa、Mg2、CO BH、Cu2、NO
20、CNH、Fe3、SO DK、Ba2、Cl【解析】 大量共存指几种离子在同一溶液中不会相互反应。注意本题中的pH10，说明溶液中存在大量OH。A组会产生Mg(OH)2和MgCO3(微溶)沉淀。B组H会与OH结合生成水，同时产生Cu(OH)2蓝色沉淀。C组会产生NH3和Fe(OH)3红褐色沉淀。22018益阳下列各组物质的稀溶液中，不另加试剂就能鉴别出来的是(C)ANa2SO4、NaNO3、NaClBH2SO4、NaOH、NaClCNa2CO3、CaCl2、HClDCa(OH)2、NaOH、BaCl2【解析】 A组内三种物质的溶液两两混合时，均没有明显现象。B组内三种物质的溶液两两混合时，硫酸与氢
21、氧化钠反应生成硫酸钠和水，但无明显变化，其他两两混合均没有明显现象。C组内三种物质的溶液两两混合时，其中有一种溶液与其他两种溶液混合，出现一次产生白色沉淀和一次放出气体，则说明该溶液为碳酸钠溶液，与碳酸钠溶液反应产生气体的溶液为盐酸，产生白色沉淀的为CaCl2溶液。D组内三种物质的溶液两两混合时，均没有明显现象。3化肥中的氮肥大多是铵盐。已知氨气通入水中后，其溶液呈碱性。将硫酸铵和氢氧化钙混合后放入试管加热，把湿润的红色石蕊试纸放在试管口，湿润的红色石蕊试纸会变蓝色，这是检验铵盐的方法。上述实验现象说明(D)A铵盐和碱的反应属于复分解反应B氨气比空气“轻”C能使红色石蕊试纸变蓝色就是氨气D铵盐
22、能和碱反应放出氨气【解析】 该实验无法说明铵盐和碱的反应属于复分解反应，也不能说明氨气比空气“轻”，因为即便氨气密度大于空气，反应产生的氨气也能逸出试管口；氨气与水结合形成氨水才能显碱性，所以使红色石蕊试纸变蓝色的是氨水而不是氨气。42018哈尔滨除去下列物质中的少量杂质，所选用的试剂和操作方法均正确的是 (C)选项物质杂质(少量)试剂和操作方法A木炭粉氧化铜加足量稀盐酸B氯化钠泥沙加足量的水溶解，过滤、洗涤、干燥C氯化钾碳酸钾加适量稀盐酸，蒸发结晶D硫酸亚铁硫酸铜加足量铁粉，过滤、蒸发结晶【解析】 除杂的原则是所加试剂只与杂质反应，且不生成新的杂质。木炭粉中混有少量氧化铜，可加足量稀盐酸，过
23、滤，但要将滤出物洗涤、干燥。氯化钠中混有少量泥沙，可加足量的水溶解、过滤、蒸发结晶。氯化钾中混有少量碳酸钾，可加适量稀盐酸，K2CO32HCl=2KClH2OCO2，然后蒸发结晶。金属单质与盐发生的置换反应要在溶液中进行，固体之间不能反应。5无锡中考一瓶不纯的K2CO3粉末，所含杂质可能是KNO3、Ca(NO3)2、KCl、CuCl2、Na2CO3中的一种或几种。为确定其成分，进行如下实验：(1)取少量该粉末于烧杯中，加入适量蒸馏水，充分搅拌，得无色澄清溶液。(2)取少量上述无色溶液于试管中，滴加AgNO3溶液有沉淀生成，再加入足量稀HNO3溶液，沉淀部分溶解。(3)另称取1.38g该粉末于烧
24、杯中，加入蒸馏水溶解，再加入足量BaCl2溶液，充分反应后生成1.97g白色沉淀。下列说法正确的是_D_。A杂质中可能含有KNO3、Na2CO3B杂质中肯定不含有Ca(NO3)2、CuCl2、Na2CO3C杂质中肯定含有KCl，可能含有Na2CO3D杂质中肯定含有KCl、Na2CO3，可能含有KNO3【解析】 加蒸馏水得无色澄清溶液，说明粉末中不含有Ca(NO3)2和CuCl2。取少量上述无色溶液于试管中，滴加AgNO3溶液有沉淀生成，再加入足量稀HNO3溶液，沉淀部分溶解，说明粉末中一定含有KCl。1.38g K2CO3和足量BaCl2应生成1.97g BaCO3沉淀，因为不纯，所以1.38
25、g粉末中K2CO3不足1.38g，必须含有Na2CO3才有可能生成1.97g BaCO3沉淀。所以杂质中一定有KCl、Na2CO3，可能含有KNO3。图15662018金华丽水A、B、C、D是初中科学常见的四种物质，其中A、B属于相同物质类别的化合物，C、D物质类别不同，它们之间的转化和反应关系如图。图中“”表示某一种物质经一步反应可转化为另一种物质，“”表示相连两物质能发生化学反应，部分反应物、生成物及反应条件已略去。请回答：(1)若C是二氧化碳，B是氢氧化钙，则BA的化学方程式是_Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH(合理即可)_。(2)若C是锌，A和B都属于酸，写出D可能的化
26、学式：_Na2CO3、CuO、NaOH(或其他碳酸盐、金属氧化物、碱，选择三种中的任意两种即可)_(物质类别不同的两种即可)。72018淮安小芳以化合价为纵坐标、物质类别为横坐标绘制如图。A、B、C、D、E 是初中常见物质，且都含氧元素，各物质中均有某种组成元素的化合价与纵坐标的数值相对应。“”表示物质间的转化关系，其中B通常为无色无味气体，D的水溶液呈蓝色。请回答：图157(1)物质C的化学式是_H2SO4_。(2)DE的基本反应类型是_复分解反应_。(3)BA的化学方程式是_6CO26H2OC6H12O66O2_。【解析】 A是含有氧元素的单质，故A是氧气，B是无色无味气体，其中非氧元素的
27、化合价为4价，故B是二氧化碳。C中非氧元素的化合价为6价，C能转化生成水溶液为蓝色的D，故D是硫酸铜，C是硫酸，硫酸铜能转化生成碱E，故E是氢氧化铜。二氧化碳能通过光合作用生成氧气。8根据给出的药品(稀硫酸、浓硫酸)和如图所示实验装置(包括托盘天平)，设计一个实验，粗略测定由铜和锌两种金属组成的合金黄铜中锌的质量分数(黄铜已加工成粉末)。实验原理：由产生氢气的体积，查密度表可知氢气质量，从而求得锌的质量。根据实验原理设计实验方案回答下列问题：图158(1)你选用的药品是_稀硫酸_。(2)你选用的实验装置是_AFE_(填字母)。若需组装，则连接的顺序是_(用装置接口编号表示)。(3)实验中你必须测定的有效数据是_AE_。A生成H2的体积a mLB反应前仪器和药品的质量b gC反应后剩余固体的质量c gD反应后仪器和药品的质量d gE参与反应的铜锌合金样品的质量e g
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