化學總第五部分 十九 物質的檢驗、分離與提純

《化學總第五部分 十九 物質的檢驗、分離與提純》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《化學總第五部分 十九 物質的檢驗、分離與提純（59頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、專題十九物質的檢驗、分離與提純化學（浙江選考專用）考點一考點一 物質的分離與提純物質的分離與提純考點清單知識梳理知識梳理一、物質的分離與提純的區(qū)別1.物質的分離將混合物中的各組分分離開來,獲得幾種純凈物的過程。2.物質的提純將混合物中的雜質除去而得到純凈物的過程,又叫混合物的凈化或除雜。二、物質的分離與提純的基本原則1.分離和提純的“四原則”(1)不增(提純過程中不增加新的雜質)(2)不減(不減少被提純的物質)(3)易分離(被提純物質與雜質容易分離)(4)易復原(被提純物質要易復原)2.分離和提純的“四必須”(1)除雜試劑必須過量(2)過量試劑必須除盡(因為過量試劑帶入新的雜質)(3)必須選最

2、佳除雜途徑(4)除去多種雜質時必須考慮加入試劑的順序三、物質的分離與提純的物理方法1.常見物質分離與提純物理方法的比較方法適用范圍儀器和裝置實例注意事項過濾從液體中分離出不溶的固體凈化飲用水(1)要注意“一貼二低三靠”(2)必要時要(在過濾器中)洗滌沉淀物(3)定量實驗,要防止固體的損失蒸發(fā)分離出溶于溶劑中的固體溶質從食鹽的水溶液中提取食鹽晶體(1)溶質須不易分解、不易被氧氣氧化(2)蒸發(fā)過程要不斷攪拌,有大量晶體析出時停止加熱,用余熱蒸干(3)蒸發(fā)皿中所盛液體不超過容積的2/3蒸餾、分餾利用互溶液體中各成分沸點的不同進行分離制取蒸餾水、石油的分餾(1)蒸餾燒瓶中放少量碎瓷片,防止暴沸(2)溫

3、度計水銀球的位置應在蒸餾燒瓶支管口處(3)冷凝管中冷卻水下進上出(4)蒸餾燒瓶中所盛液體不超過容積的2/3,也不能少于1/4萃取利用溶質在兩種互不相溶的溶劑里溶解度的不同,用一種溶劑把溶質從它與另一種溶劑所組成的溶液中提取出來用有機溶劑(如四氯化碳)從碘水中萃取碘(1)萃取劑和溶劑互不相溶、不反應(2)溶質在萃取劑中溶解度較大,且不反應(3)萃取劑和原溶劑密度相差較大分液把兩種互不相溶,密度也不相同的液體分離開把碘的CCl4溶液和水分離(1)下層液體從分液漏斗下口流出,上層液體從分液漏斗上口倒出(2)要及時關閉活塞,防止上層液體從下口流出升華利用某些物質具有升華的特性,將這種物質與其他受熱不升

4、華的物質分離開分離I2和食鹽的混合物(1)注意要有冷卻裝置,如用燒瓶盛裝冷水作為冷凝器(2)分離NH4Cl和NaCl的混合物的裝置與此相同,但不是升華法洗氣雜質氣體易溶于某液體除去CO2中的SO2氣體,可使混合氣通過盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶(1)防止倒吸(2)氣體要“長進短出”(3)洗氣時吸收雜質氣體,但不能產(chǎn)生另一種雜質氣體名師點睛(1)洗滌沉淀的一般方法把需要洗滌的沉淀放在一個干凈的過濾器中,向過濾器中加入蒸餾水至浸沒沉淀,蒸餾水自然流下,這樣反復操作23次,直至沉淀洗滌干凈。注意事項:a.洗滌時,用少量蒸餾水小心沿過濾器四周從上而下沖洗,將沉淀沖到漏斗底部,不可使蒸餾水流速過猛,

5、否則會將沉淀沖出過濾器。b.不可用玻璃棒攪拌漏斗內(nèi)的沉淀,以免劃破濾紙。(2)判斷沉淀是否洗滌干凈的方法可根據(jù)沉淀中可能存在的物質,向最后一次洗滌液中加入適宜的試劑,來檢驗洗滌程度。如過濾Na2SO4、BaCl2兩種溶液恰好完全反應后的沉淀時,要檢驗沉淀物是否洗滌干凈,可選擇AgNO3溶液,若在最后一次洗滌液中加入AgNO3溶液無沉淀生成,則說明沉淀已洗滌干凈。2.結晶和重結晶結晶是使固體物質從溶液中以晶體形式析出的過程,是提純固態(tài)物質的重要方法。結晶分為蒸發(fā)結晶和冷卻結晶。蒸發(fā)結晶冷卻結晶定義通過蒸發(fā)溶液,減少一部分溶劑,使溶液達到飽和而析出晶體的方法通過降低溫度使溶液冷卻達到飽和而析出晶體

6、的方法適用范圍主要用于溶解度隨溫度的改變而變化較小的物質主要用于溶解度隨溫度降低而明顯減小的物質實例氯化鈉硝酸鉀若第一次結晶得到的晶體純度不符合要求,可將所得晶體溶于少量溶劑中,然后再進行蒸發(fā)(或冷卻)、結晶、過濾,如此反復的操作稱為重結晶。影響晶粒生成的條件:晶體顆粒的大小與結晶條件有關。溶質的溶解度越小,溶液的濃度越高,溶劑的蒸發(fā)速度越快,溶液冷卻得越快,析出晶粒就越細;反之,可得到較大的晶體顆粒。當溶液發(fā)生過飽和現(xiàn)象時,振蕩容器、用玻璃棒攪動或輕輕摩擦容器內(nèi)壁或投入幾粒晶體(晶種),都可促使晶體析出。3.傾析法(1)適用范圍:分離大顆粒沉淀與液體。(2)原理:沉淀顆粒較大,易在容器底部沉

7、降。(3)操作:待沉淀完全沉于底部,傾去上層清液。4.減壓過濾(抽濾或吸濾)(1)優(yōu)點:過濾速度快,得到的沉淀較干燥。(2)工作原理:當打開水龍頭時,裝置內(nèi)部的空氣隨自來水被帶走,導致裝置內(nèi)部產(chǎn)生負壓,從而加快過濾速度,得到較干燥的固體物質。(3)抽濾裝置的安裝a.濾紙應略小于布氏漏斗內(nèi)徑且能將全部小孔蓋住。b.布氏漏斗的頸口斜面應與吸濾瓶的支管口相對。c.安全瓶的作用是防止關閉抽氣泵時發(fā)生倒吸。(4)減壓過濾的注意事項a.減壓過濾不宜用于過濾膠狀沉淀(膠狀沉淀在快速過濾時易透過濾紙)或顆粒太小的沉淀(沉淀顆粒太小易在濾紙上形成一層密實的沉淀,溶液不易透過)。b.當過濾的溶液具有強酸性、強堿性

8、或強氧化性時,會腐蝕濾紙,此時可用玻璃纖維代替濾紙或用玻璃砂漏斗代替布氏漏斗。c.過濾時用傾析法先轉移溶液,溶液量不超過漏斗容量的,調(diào)大水龍頭,待溶液快流盡時再轉移沉淀。d.洗滌沉淀時,應先調(diào)小水龍頭,再加入洗滌劑,使洗滌劑緩慢通過沉淀物。e.吸濾完畢或中途需停止吸濾時,應注意先拆下連接抽氣泵和吸濾瓶的橡膠管,再關閉水龍頭,以防倒吸。5.紙層析法分離溶液中Fe3+和Cu2+(1)實驗原理利用樣品混合物中各組分在兩相(固定相和流動相)中的溶解能力不同,各組分會在兩相中發(fā)生溶解分配,并隨流動相的移動而展開,從而達到分離的目的。含有Cu2+和Fe3+的溶液涂在濾紙一端,丙酮作展開劑,由于23毛細現(xiàn)象

9、,展開劑攜帶Cu2+和Fe3+沿濾紙纖維向上移動,因為Cu2+和Fe3+的移動速度不同(吸附和溶解能力的不同),一段時間后,Cu2+和Fe3+距起點的距離會不同,從而達到分離的目的。(2)操作方法和步驟a.裁紙:裁剪適當尺寸的濾紙條。b.點樣:在離濾紙末端約2cm處用鉛筆畫一個小圓點作為原點,用毛細管取樣品溶液,輕輕點樣于原點上,晾干,重復35次。斑點直徑需小于0.5cm。c.展開:在大試管(或小燒杯)中加入丙酮和6mol/L的鹽酸,混合均勻作為展開劑。將點過樣的濾紙條平整地懸掛在橡膠塞的鉤子上,使濾紙末端浸入展開劑約0.5cm,不能讓試樣點浸入展開劑,濾紙不可觸及大試管(或小燒杯)的內(nèi)壁,靜

10、置35分鐘。d.顯色:為使觀察效果更明顯,將濾紙置于濃氨水試劑瓶口上方,進行氨熏。氨熏顯色原理:Fe3+3NH3H2OFe(OH)3(紅棕色)+3N,Cu2+4NH3H2OCu(NH3(深藍色)+4H2O。e.分離:若要將層析分離的物質提取出來,可將濾紙上的分離物質的斑點剪下,浸在有關溶劑中,可提取紙上的層析物。(3)實驗注意事項a.為防止水解,樣品溶液可加少量鹽酸或硫酸酸化,不影響實驗效果。b.氨熏需在通風實驗室內(nèi)進行。c.濾紙吸水性很強,點樣操作要求迅速。等到濾紙完全干燥以后才能再次點樣。建議在濾紙下方距離底邊2cm處畫出混合液細線代替點樣。4H24)d.層析速度開始較快,后逐漸減慢,大約

11、10分鐘即可分離完全。四、物質的分離與提純的化學方法方法原理舉例或說明沉淀法將雜質離子轉化為沉淀如除去NaCl中的Na2SO4氣化法將雜質轉化為氣體如除去NaCl中的NH4Cl轉化法將雜質轉化為需要提純的物質如除去FeCl3溶液中的FeCl2氧化還原法用氧化劑(還原劑)除去具有還原性(氧化性)的雜質如用酸性KMnO4溶液除去CO2中的SO2,用熱的銅粉除去N2中的O2熱分解法加熱使不穩(wěn)定的物質分解除去如除去NaCl中的NH4Cl等酸堿溶解法利用物質與酸或堿溶液混合后的差異進行分離如用過量的NaOH溶液可除去Fe2O3中的Al2O3電解法利用電解原理除去雜質如粗銅精煉考點二考點二 物質的檢驗與鑒

12、別物質的檢驗與鑒別知識梳理知識梳理1.常見氣體的檢驗氣體檢驗方法和現(xiàn)象化學方程式H2(1)氫氣在空氣中燃燒火焰呈淡藍色,產(chǎn)物使無水CuSO4變藍(2)點燃不純的氫氣有爆鳴聲2H2+O22H2O5H2O+CuSO4CuSO45H2O(藍色)CO2通入澄清的石灰水中,石灰水變渾濁CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2OO2將帶火星的木條放在集氣瓶口,帶火星的木條復燃C+O2CO2Cl2將濕潤的淀粉KI試紙放在集氣瓶口,試紙變?yōu)樗{色Cl2+2KI2KCl+I2HCl硝酸酸化的硝酸銀溶液吸收,產(chǎn)生白色沉淀HCl+AgNO3AgCl+HNO3SO2(1)通入品紅溶液,品紅溶液褪色(加熱后紅色復現(xiàn))(2)

13、通入澄清石灰水中,石灰水變渾濁SO2+Ca(OH)2CaSO3+H2OCO(1)點燃,安靜燃燒,火焰呈藍色(2)通過灼熱的氧化銅,黑色固體變?yōu)榧t色2CO+O22CO2CuO+COCu+CO2NO在空氣中迅速變?yōu)榧t棕色2NO+O22NO2NO2紅棕色氣體,將濕潤的淀粉KI試紙放在集氣瓶口,試紙變藍3NO2+H2O2HNO3+NO8HNO3+6KI6KNO3+3I2+4H2O+2NONH3(1)將濕潤的紅色石蕊試紙放在集氣瓶口,試紙變藍(2)用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近,能產(chǎn)生白煙NH3+H2ONH3H2ON+OH-NH3+HClNH4Cl4H2.常見離子的檢驗常見離子試劑或方法實驗現(xiàn)象H+紫色石蕊試

14、液變紅活潑金屬(如Zn)或Na2CO3溶液有無色、無味的氣體產(chǎn)生Na+焰色反應黃色火焰K+焰色反應紫色火焰(透過藍色鈷玻璃)NNaOH溶液,加熱產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體Fe2+NaOH溶液白色沉淀灰綠色紅褐色先加KSCN溶液,再加氯水先加KSCN溶液,無明顯變化,再加氯水,溶液變血紅色Fe3+NaOH溶液生成紅褐色沉淀KSCN溶液溶液呈血紅色苯酚溶液溶液呈紫色OH-使用無色酚酞試液、紫色石蕊試液、紅色石蕊試紙或pH試紙現(xiàn)象分別為變?yōu)榧t色、藍色、藍色、藍色Cl-先加入AgNO3溶液再加入稀硝酸生成白色沉淀(AgCl),該沉淀不溶于稀硝酸4HS加入稀鹽酸再加入BaCl2溶液加入稀鹽酸無現(xiàn)

15、象,加入BaCl2溶液生成白色沉淀(BaSO4)CCaCl2或BaCl2溶液、稀鹽酸、澄清石灰水生成白色沉淀(CaCO3或BaCO3),將沉淀溶于稀鹽酸,產(chǎn)生無色、無味的氣體(CO2),該氣體使澄清的石灰水變渾濁鹽酸、澄清石灰水、CaCl2溶液產(chǎn)生無色、無味的氣體(CO2),該氣體使澄清的石灰水變渾濁;向原溶液中加入CaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀HC鹽酸、澄清石灰水、CaCl2溶液產(chǎn)生無色、無味的氣體(CO2),該氣體使澄清的石灰水變渾濁;向原溶液中加入CaCl2溶液,無明顯現(xiàn)象Mg2+NaOH溶液產(chǎn)生白色沉淀,該沉淀不溶于過量的堿溶液Al3+NaOH溶液產(chǎn)生白色沉淀,該沉淀溶于過量的強堿溶液C

16、u2+NaOH溶液產(chǎn)生藍色沉淀(加熱則沉淀變黑)Ba2+硫酸(或硫酸鹽溶液)和稀硝酸產(chǎn)生不溶于稀硝酸的白色沉淀Ag+鹽酸(或鹽酸鹽溶液)和稀硝酸產(chǎn)生不溶于稀硝酸的白色沉淀24O23O3OBr-a.先加入AgNO3溶液,再加入稀硝酸生成淺黃色沉淀(AgBr),該沉淀不溶于稀硝酸b.加入氯水后振蕩,滴入少許四氯化碳四氯化碳層(下層)呈橙紅色I-a.先加入AgNO3溶液,再加入稀硝酸生成黃色沉淀(AgI),該沉淀不溶于稀硝酸b.加入氯水后振蕩,滴入少許四氯化碳四氯化碳層(下層)呈紫紅色c.加入氯水和淀粉試液溶液變藍Sa.加入鹽酸或硫酸,將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液產(chǎn)生無色、有刺激性氣味的氣體(SO2),

17、品紅溶液褪色b.加BaCl2溶液、鹽酸生成白色沉淀(BaSO3),該沉淀可溶于鹽酸,產(chǎn)生無色、有刺激性氣味的氣體(SO2)S2-a.加入鹽酸,將濕潤的Pb(NO3)2試紙放在試管口產(chǎn)生有臭雞蛋氣味的氣體(H2S),試紙變黑b.加入Pb(NO3)2溶液或CuSO4溶液生成黑色沉淀(PbS或CuS)Si稀硝酸產(chǎn)生白色膠狀沉淀N向濃溶液中加入銅片、濃硫酸加熱放出紅棕色、有刺激性氣味的氣體(NO2)Al加入鹽酸先生成白色沉淀后沉淀溶解23O23O3O2O3.NaNO2和NaCl的鑒別方法(1)用Ag+和稀硝酸利用Cl-及N和Ag+反應生成的沉淀是否溶于稀硝酸的性質來鑒別,具體反應為Ag+Cl-AgCl

18、,Ag+NAgNO2,AgNO2+HNO3AgNO3+HNO2。(2)用酚酞溶液或pH試紙利用NaNO2水解使溶液呈堿性:N+H2OHNO2+OH-,而NaCl溶液呈中性的性質來鑒別。分別滴加酚酞溶液,溶液變紅的是NaNO2溶液,不變色的是NaCl溶液。用pH試紙測溶液的pH也可以鑒別。(3)加入3molL-1H2SO4溶液利用N和H+反應生成的HNO2不穩(wěn)定,易生成紅棕色的NO2氣體來鑒2O2O2O2O別。實驗中涉及反應的化學方程式為NaNO2+H2SO4NaHSO4+HNO2,2HNO2NO+NO2+H2O。(4)加入0.01molL-1酸性KMnO4溶液利用N能使酸性KMnO4溶液褪色的

19、性質來鑒別。反應的離子方程式為5N+2Mn+6H+5N+2Mn2+3H2O。(5)加入0.1molL-1KI淀粉溶液利用N能將I-氧化為I2,溶液變藍色來鑒別。反應的離子方程式為2N+2I-+4H+2NO+I2+2H2O。(6)加入(NH4)2Fe(SO4)2溶液利用N能將Fe2+氧化為Fe3+,并生成無色NO氣體的性質來鑒別。反應的離子方程式為2H+N+Fe2+NO+Fe3+H2O。2O2O4O3O2O2O2O2O4.牙膏和火柴頭中某些成分的檢驗(1)牙膏中某些成分的檢驗取適量牙膏加蒸餾水溶解、攪拌、靜置、過濾。a.牙膏溶液酸堿性的測定:取澄清溶液用pH試紙測定其pH。實驗結論:牙膏溶液的p

20、H7,呈堿性。實驗原理:牙膏中的十二烷基磺酸鈉、氟化鈉等溶于水時發(fā)生水解使溶液呈堿性。b.牙膏中甘油的檢驗向3mL5%NaOH溶液中加入幾滴2%CuSO4溶液,振蕩;接著加入1mL牙膏澄清液,振蕩;再繼續(xù)滴加1molL-1NaOH溶液,輕輕振蕩試管;觀察現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象:溶液呈絳藍色。實驗原理:+Cu(OH)2。c.牙膏中摩擦劑的檢驗取牙膏溶解后的不溶物放入試管中,加入過量稀鹽酸,觀察現(xiàn)象;再滴加NaOH溶液至過量,觀察現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象及結論如下:實驗中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象結論加入過量稀鹽酸,固體不溶解摩擦劑為SiO2加入過量稀鹽酸,固體溶解且產(chǎn)生氣體摩擦劑為CaCO3加入過量稀鹽酸,固體溶解且無氣體產(chǎn)

21、生,再加NaOH溶液至過量,又產(chǎn)生沉淀摩擦劑為Ca3(PO4)2加入過量稀鹽酸,固體溶解且無氣體產(chǎn)生,再加NaOH溶液至過量,先產(chǎn)生沉淀后沉淀溶解摩擦劑為Al(OH)3d.牙膏中F-的檢驗在0.1molL-1FeCl3溶液中滴入12滴0.01molL-1KSCN溶液,溶液呈血紅色;取少量牙膏澄清液放入血紅色的溶液中,振蕩,血紅色褪去。實驗原理:Fe(SCN)3+6F-Fe+3SCN-。(2)火柴頭中硫元素、氯元素的檢驗a.火柴頭中硫元素的檢驗通過檢驗火柴燃燒后產(chǎn)生的氣體中是否含有SO2來檢驗。實驗裝置如下圖:36Fb.火柴頭中氯元素的檢驗方法1:將燃盡的火柴頭浸于水中,片刻后取少量溶液于試管中

22、,向溶液中依次滴加AgNO3溶液和稀硝酸,觀察現(xiàn)象,以檢驗Cl-,涉及的反應為2KClO32KCl+3O2,KCl+AgNO3AgCl+KNO3。方法2:將34根火柴的火柴頭浸于水中,片刻后取少量溶液于試管中,依次滴加AgNO3溶液、稀硝酸和NaNO2溶液,振蕩,發(fā)生反應的離子方程式為Cl+3N+Ag+AgCl+3N。3O2O3O方法方法1 物質的分離與除雜方法物質的分離與除雜方法1.物質分離方法的選擇(1)固-固混合物的分離若一種組分可溶,另一種組分不溶,可采用溶解、過濾、蒸發(fā)結晶的一系列操作分離。例如:NaCl與BaSO4的分離,KCl與MnO2的分離。各組分均溶,但溶解度隨溫度變化的差別

23、比較大,采用溶解、加熱、冷卻結晶的方法進行分離。有時要經(jīng)過多次重結晶。例如:NaCl與KNO3混合物的分離。若一種組分有升華的特征,另一種組分加熱不升華,也不分解,可利用加熱升華的方法加以分離。例如:碘與沙子的混合物利用此法分離最好。突破方法(2)液-液混合物的分離各組分互溶,但沸點不同,且差別較大,可利用蒸餾(或分餾)的方法進行分離。例如:石油的分餾。溶質在兩種互不相溶的溶劑中溶解度不同,可采用萃取、分液的方法來分離。例如:用CCl4來萃取碘水中的碘。(3)氣-氣混合物的分離各氣體與吸收劑的作用不同,可利用洗氣的方法來分離。例如:CO與CO2的分離,可先將混合氣體通過盛有NaOH溶液的洗氣瓶

24、,然后再通過盛有濃硫酸的洗氣瓶或盛有堿石灰的干燥管來除去水分。序號原物質所含雜質除雜試劑主要操作方法1N2O2灼熱的銅絲網(wǎng)用固體吸收氣體2CO2CO灼熱CuO用固體轉化氣體3SO2HCl飽和NaHSO3溶液洗氣4Cl2HCl飽和食鹽水洗氣5FeCl3溶液FeCl2Cl2轉化法6FeCl2溶液FeCl3Fe轉化法7乙烷C2H4溴水洗氣8乙醇水(少量)新制CaO蒸餾2.常見物質的除雜方法例例1為提純下列物質(括號內(nèi)為少量雜質),所選用的除雜試劑和分離方法正確的是()選項提純物質除雜試劑分離方法AKCl溶液(FeCl3)氨水過濾B乙酸乙酯(乙酸)乙醇和濃硫酸分液CNaCl溶液(Na2S)AgCl過濾

25、D乙醇(H2O)金屬鈉蒸餾解析解析A項的除雜試劑應選用氫氧化鉀溶液,不應選用氨水,否則會引進氯化銨雜質,A項錯誤;B項的除雜試劑應選用飽和Na2CO3溶液,B項錯誤;C項的除雜利用了沉淀轉化的原理,由于Ag2S的溶解度比AgCl小許多,向混合溶液中加入氯化銀,會使溶液中的硫離子逐漸轉化成更難溶解的硫化銀,再經(jīng)過濾除去,C項正確;D項不應選用金屬鈉作除雜試劑,因為鈉也與乙醇反應,應加入生石灰用蒸餾的方法來除去混在乙醇中的水,D項錯誤。答案答案 C1-1在一定條件下,萘可以被硝硫混酸硝化生成二硝基物,得到的是1,5-二硝基萘和1,8-二硝基萘的混合物,后者可溶于溶質質量分數(shù)大于或等于98%的硫酸,

26、而前者不能。利用這一性質可以將這兩種同分異構體分離?，F(xiàn)有一份萘硝化后的混合物樣品,通過實驗進行分離得到固體1,8-二硝基萘(實驗中使用的過濾器是用于過濾強酸性液體的耐酸過濾器)。請?zhí)顚懴卤?完成由上述混合物得到固體1,8-二硝基萘的實驗設計。1,8-二硝基萘1,5-二硝基萘序號實驗步驟簡述實驗操作(不必敘述如何組裝實驗裝置)溶解將混合物放入燒杯中,加入98%的硫酸,充分攪拌至固體不再溶解洗滌沉淀檢驗沉淀是否洗凈答案答案過濾將燒杯中的物質倒入耐酸過濾器中過濾,得濾液析出沉淀將濾液沿燒杯壁慢慢倒入足量水中,并不斷攪拌,直至析出全部固體過濾將此燒杯中的物質倒入耐酸過濾器中過濾,得固體用蒸餾水沖洗濾紙

27、上的固體,直至洗凈取新得到的洗滌液少許,滴入用鹽酸酸化的BaCl2溶液,若沒有白色渾濁出現(xiàn),則說明沉淀已洗凈;若有白色渾濁出現(xiàn),則說明沉淀沒有洗凈解析解析本題通過對混合物的分離考查實驗設計和化學實驗基本操作。由題給信息知1,8-二硝基萘可溶于溶質質量分數(shù)大于或等于98%的硫酸,而1,5-二硝基萘不溶,另外還需要注意1,8-二硝基萘、1,5-二硝基萘兩種同分異構體應該均不溶于水(從硝基苯等有機物不溶于水可推測出)。綜合分析以上信息得出實驗設計的大體思路:用溶質質量分數(shù)為98%的濃硫酸將1,8-二硝基萘溶解,過濾出1,5-二硝基萘后,濾液加入水中稀釋析出1,8-二硝基萘,再過濾、洗滌。方法方法2

28、常見物質檢驗的一般方法常見物質檢驗的一般方法1.常見物質的檢驗類型與檢驗方法檢驗類型鑒別利用不同物質的性質差異,通過實驗,將它們區(qū)別開來鑒定根據(jù)物質的特性,通過實驗,檢驗出該物質的成分,確定它是否是這種物質推斷根據(jù)已知實驗及現(xiàn)象,分析判斷,確定被檢驗的是什么物質,并指出可能存在什么,不可能存在什么檢驗方法若是固體,一般應先用蒸餾水溶解若同時檢驗多種物質,應將試管編號要取少量溶液放在試管中進行實驗,絕不能在原試劑瓶中進行檢驗敘述順序應是:實驗(操作)現(xiàn)象結論原則基本步驟答題模板先取樣,后操作要“各取少量溶液分別加入不同試管中”進行檢驗先現(xiàn)象,后結論通過外觀初步判斷(固體、溶液、氣體的顏色)利用化

29、學方法進一步判斷(利用特征反應)得出正確結論(根據(jù)現(xiàn)象作出判斷)取少量試樣(如試樣是固體,一般要先配成溶液)于試管中用滴管向試管中滴加溶液若出現(xiàn)(現(xiàn)象),則存在;若無(現(xiàn)象),則沒有名師精講物質檢驗的原則、基本步驟、答題模板2.離子的檢驗和推斷應注意的問題離子的檢驗和推斷題的考查方式基本是固定的,試題的命題方式是給出相關的實驗操作、現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù),據(jù)此來確定溶液中存在哪些離子,不存在哪些離子,還有哪些離子是無法確定的。解答這類題時要注意以下幾個問題:(1)實驗步驟中沒有涉及的離子。這些離子可能是存在的,可通過“電荷守恒”來確定。(2)原溶液中本不存在的離子,在實驗過程中所加試劑引入了這種離子并

30、被檢出,如Cl-可由鹽酸或氯水引入。(3)原溶液中本不存在的離子,在實驗過程中由某離子轉化成這種離子并被檢出,如S可由S氧化生成。24O23O(4)原溶液中本不存在的離子,在實驗中其他離子產(chǎn)生的實驗現(xiàn)象與該離子一致,造成誤判。實驗型離子推斷題往往隱含著“離子共存”“前面加入,后面檢出”“電中性”三處“陷阱”。避免掉進此類“陷阱”的法寶主要有兩個:一是認真審題,二是時時想到上述三處“陷阱”,深化自己的思維。例例2(2018浙江寧波鎮(zhèn)海中學高二期末,25)某溶液可能含有N、K+、Ba2+、Fe3+、I-、S、S中的幾種,現(xiàn)取100mL溶液加入少量溴水,溶液呈無色。繼續(xù)滴加足量HNO3和Ba(NO3

31、)2混合溶液,產(chǎn)生沉淀,沉淀經(jīng)洗滌、高溫干燥后質量為4.66g。濾液加足量NaOH溶液加熱,生成氣體在標準狀況下體積為1120mL。根據(jù)上述實驗,以下推測正確的是()4H23O24OA.原溶液肯定只存在N、SB.原溶液一定不含Ba2+、Fe3+、I-C.原溶液可能存在K+、SD.另取試液滴加足量鹽酸、BaCl2溶液,即可確定溶液的離子組成解析解析加入溴水,溶液呈無色,說明溶液中一定不含F(xiàn)e3+。溴水具有氧化性,可氧化S和I-,因為加的溴水少量且S的還原性強于I-,溴水褪色說明溶液中一定含有S,根據(jù)離子共存,則溶液中一定不存在Ba2+。加入硝酸鋇后出現(xiàn)沉淀,原溶液中可能含有S,如果不含有S,則S

32、的物質的量為mol=0.02mol。加入足量NaOH溶液,有氣體產(chǎn)生,原溶液中一定含有N,且物質的量為mol=0.05mol。根據(jù)溶4H23O24O23O23O23O24O24O23O4.662334H31120 1022.4液呈電中性,可知原溶液中一定存在I-,可能存在K+。綜上所述,可推知A、B錯誤,C正確;D中沒有檢驗K+的存在,不能確定溶液離子組成,故D錯誤。答案答案 C2-1(2017浙江仙居中學選考模擬)下列化學實驗事實及解釋都正確的是()A.向Na2SO3溶液中加入硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀出現(xiàn),說明Na2SO3溶液已經(jīng)變質B.某溶液中加入鹽酸產(chǎn)生無色氣體,該氣體

33、能使澄清石灰水變渾濁,說明該溶液中一定有CC.某溶液中加入BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,加稀硝酸后,白色沉淀不溶解,23O也無其他現(xiàn)象,說明該溶液中一定含有SD.取少量久置的Na2SO3樣品溶于水,加足量鹽酸有氣體產(chǎn)生,然后加BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說明Na2SO3樣品已部分變質答案答案 D解析解析A項,Na2SO3溶液不變質也會產(chǎn)生白色沉淀,錯誤;B項,該溶液中可能含有S、HC等,不一定含有C,錯誤;C項,該溶液中可能含有S,先產(chǎn)生BaSO3沉淀然后再被氧化為BaSO4,錯誤;D項,產(chǎn)生SO2氣體后再加入BaCl2溶液仍有沉淀,證明產(chǎn)生了BaSO4,說明樣品部分變質,正確。24O23O

34、3O23O23O方法方法3 常用于物質推斷的特殊現(xiàn)象和典型反應常用于物質推斷的特殊現(xiàn)象和典型反應1.火焰顏色(1)蒼白色:H2在Cl2中燃燒。(2)淡藍色:H2在空氣中燃燒。(3)藍色:CO、CH4在空氣中燃燒。2.沉淀的顏色變化(1)Fe2+:遇堿液生成沉淀,其顏色轉變:白色灰綠色紅褐色。(2)Ag+:遇堿液生成沉淀,其顏色轉變:白色灰黑色。3.煙、霧(1)在空氣中出現(xiàn)白霧的:HCl、HBr、HI及HNO3。(2)在空氣中出現(xiàn)白煙的:NH3和揮發(fā)性的酸反應。(3)燃燒時出現(xiàn)白色煙霧的:紅磷在Cl2中燃燒。(4)燃燒時出現(xiàn)棕黃色煙的:熾熱的Cu絲插入Cl2中。(5)燃燒時出現(xiàn)紅棕色煙的:熾熱的

35、Fe絲插入Cl2中。4.具有唯一性的現(xiàn)象(1)溶于水顯堿性的氣體:NH3。(2)空氣中由無色變?yōu)榧t棕色的氣體:NO。(3)在一定條件下能漂白有色物質的淡黃色固體:Na2O2。(4)遇SCN-顯血紅色,遇苯酚顯紫色,遇OH-生成紅褐色沉淀的離子:Fe3+。(5)在空氣中能自燃的蠟狀固體物質:白磷。(6)遇Ag+有沉淀,沉淀不溶于稀硝酸,若沉淀為白色,離子為Cl-;若沉淀為淺黃色,離子為Br-;若沉淀為黃色,離子為I-。(7)可溶于NaOH溶液的白色沉淀:Al(OH)3、Zn(OH)2;可溶于NaOH溶液的金屬氧化物:Al2O3、ZnO。(8)能與NaOH溶液作用產(chǎn)生H2的金屬:Al;非金屬:Si

36、。(9)能與鹽酸反應產(chǎn)生刺激性氣味的氣體且通入品紅溶液使之褪色,加熱又復原的離子:HS、S和S2。3O23O23O方法方法4 鑒別題的類型和方法鑒別題的類型和方法1.任選試劑的鑒別題解這類題一般先分析給定物質的組成、類別及特征,選擇適當?shù)脑噭┙o物質分類,然后按現(xiàn)象逐個把它們鑒別出來。例如:現(xiàn)有HCl溶液、H2SO4溶液、NaNO3溶液、Ca(OH)2溶液、NaOH溶液,如何將它們一一鑒別出來?分析這五種物質有兩種酸溶液、兩種堿溶液、一種鹽溶液,可先用紫色石蕊試液分組,然后再分別檢驗,鑒別兩種酸溶液可用BaCl2溶液,鑒別兩種堿溶液可用Na2CO3溶液。2.限用一種試劑的鑒別題這類題多數(shù)是根據(jù)被

37、檢物質的特性,選擇一種試劑能與(n-1)種被檢物質分別發(fā)生反應并產(chǎn)生不同現(xiàn)象從而達到鑒別的目的。試劑的選擇,可按照下列思路進行。(1)用指示劑或pH試紙:若題中所給物質的酸堿性不同,可選用紫色石蕊試液、甲基橙試液或pH試紙來鑒別。如用一種試劑鑒別:(A)HCl、Ba(OH)2、NaCl溶液;(B)Na2CO3、Na2SO4、NH4Cl溶液;(C)同濃度的CH3COONH4、AlCl3、NaHCO3、Na2CO3溶液。(2)用酸:若幾種物質含有不同的陰離子,且部分陰離子跟H+作用會出現(xiàn)放出氣體或生成沉淀等不同現(xiàn)象時,選鹽酸或硫酸。如鑒別:(A)NaCl、Na2CO3、Na2SO3、Na2SiO3

38、、Na2S2O3溶液(可用H2SO4溶液);(B)AgNO3、NaHCO3、Na2S、NaAlO2溶液(可用稀鹽酸)。若被鑒別的物質中有金屬、金屬氧化物時,也可考慮用酸。如鑒別Fe粉、FeO、CuO、MnO2、木炭粉等五種固體時,可用濃鹽酸(需加熱)。(3)用堿:若幾種物質含有不同的陽離子,可用NaOH溶液與之反應,根據(jù)生成物的溶解性、顏色、穩(wěn)定性的不同加以鑒別。如鑒別:(A)CuCl2、MgCl2、AlCl3、FeCl2、NH4Cl溶液;(B)(NH4)2SO4、Na2SO4、AgNO3、FeSO4、Fe2(SO4)3、MgSO4、Al2(SO4)3溶液。若幾種物質的組成中陽離子部分含有N、

39、Cu2+、Fe3+等,陰離子部分含有S時,可選用Ba(OH)2溶液,如鑒別:Na2SO4、NaCl、(NH4)2SO4、NH4Cl溶液。(4)用鹽:主要是根據(jù)鹽類水解的相互促進有沉淀或氣體生成的特征現(xiàn)象或其相互作用的特征現(xiàn)象加以鑒別。若被鑒別的物質組成中有Al3+、Ca2+、H+,可用Na2CO3溶液,如用一種試劑鑒別Ca(NO3)2、AlCl3、HCl、NaCl溶液。若被鑒別的溶液中含有OH-、S2-、Ba2+時,可用CuSO4溶液,如用一種4H24O試劑鑒別:NaOH、Na2S、NaCl、BaCl2溶液。若被鑒別的溶液中含有Ag+、Al3+、Zn2+、H+,可用Na2S溶液,如用一種試劑鑒

40、別AgNO3、HCl、ZnCl2、NaCl、AlCl3溶液。(5)用強氧化劑:HNO3溶液、KMnO4溶液、氯水、溴水等,均可用作鑒別某一組物質的一種試劑。如用一種試劑鑒別:(A)、CCl4三種液態(tài)有機物,可選用酸性KMnO4溶液;(B)CH3CHO溶液、Na2S溶液、NaHCO3溶液、,可選用溴水。(6)用弱氧化劑:如用一種試劑鑒別CH3COOH溶液、HCOOH溶液、CH3CHO溶液、CH3CH2OH溶液,可選用新制的Cu(OH)2懸濁液(需加熱)。3.不另加其他試劑的鑒別題此類題要求學生能熟練地進行綜合分析及推理。解答這類問題一般有下列幾種方法。(1)觀察法:如Cl2、O2、NO2三瓶氣體

41、,就可根據(jù)氣體的顏色不同進行鑒別。(2)氣味法:如O2、H2S、NH3三種氣體,就可根據(jù)氣味不同加以鑒別。(3)點燃法:如O2、CO、CO2三種氣體,可根據(jù)點燃時現(xiàn)象不同加以鑒別。(4)加熱法:如NaHCO3、Na2CO3兩種物質,可用加熱法加以鑒別。(5)特殊現(xiàn)象法:先用觀察法或氣味法,鑒別出其中的一種,再用這種物質作試劑鑒別其他物質。如要鑒別KCl、Ba(NO3)2、FeCl3、MgSO4、NaOH溶液,就先用觀察法,觀察出FeCl3溶液(黃色),然后用氯化鐵溶液鑒別出氫氧化鈉溶液,再用氫氧化鈉溶液鑒別出硫酸鎂溶液,再用硫酸鎂溶液鑒別出硝酸鋇溶液,最后剩下的就是氯化鉀溶液。(6)兩兩混合法

42、:根據(jù)待鑒別物質溶液兩兩混合后的反應現(xiàn)象,進行分析推理,便可得出結論。由于待鑒別物質多、現(xiàn)象重復出現(xiàn)多,為了好比較、優(yōu)選,可列出表格對比、判斷。如不另加其他試劑鑒別Na2CO3、Ba(NO3)2、Na2SO4、HCl溶液。被鑒別物質Na2CO3Ba(NO3)2Na2SO4HClNa2CO3白色無色Ba(NO3)2白色白色Na2SO4白色HCl無色把被鑒別的四種溶液編號為A、B、C、D,取A、B、C、D四種溶液各少許,分別注入四支潔凈的試管里,再分別滴入A,若B中產(chǎn)生無色氣體,C中出現(xiàn)白色沉淀,D中無現(xiàn)象,則A為Na2CO3溶液,B為HCl溶液,C為Ba(NO3)2溶液,D為Na2SO4溶液。(

43、7)逐一檢出法:首先利用兩種物質(或溶液)之間的特征反應鑒別出兩種物質(或溶液),再用其中的一種或兩種作試劑依次鑒別出其他的物質(或溶液)。如不用其他試劑鑒別Na2CO3溶液、H2SO4溶液、MgCl2溶液、KNO3溶液,可利用逐滴加入的操作法所產(chǎn)生的特有現(xiàn)象鑒別出Na2CO3溶液和H2SO4溶液,然后再用Na2CO3溶液區(qū)別開MgCl2溶液和KNO3溶液。在逐滴加入的操作過程中可產(chǎn)生特有現(xiàn)象的常見物質有:AlCl3(Al3+)溶液與NaOH(OH-)溶液;Na2CO3(C)溶液與H2SO4(H+)溶液;Na2S(S2-)溶液與HCl(H+)溶液;Na2SO3(S)溶液與HCl(H+)溶液;A

44、gNO3溶液與NH3H2O溶液;H3PO4溶液與Ca(OH)2溶液;NaAlO2(Al)溶液與HCl(H+)溶液。(8)互滴法化學反應原理:兩種物質相互反應,量不同,則反應產(chǎn)物不同,互滴時現(xiàn)象不同。例如,向鹽酸中滴入Na2CO3溶液,由于鹽酸過量,發(fā)生反應:2HCl+Na2CO32NaCl+H2O+CO2,現(xiàn)象是:產(chǎn)生氣泡,當繼續(xù)滴入直至過量,鹽酸消耗完后,無明顯現(xiàn)象。反之,向Na2CO3溶液中滴入鹽酸,由于Na2CO3溶液過量,先發(fā)生的反應為Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3,無明顯現(xiàn)象;繼續(xù)滴入鹽酸后,發(fā)生的反應為NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2,有氣泡產(chǎn)生。23O23

45、O2O可用互滴法鑒別的溶液主要有以下八組:a.HCl和Na2CO3b.H2SO4和NaAlO2c.NaHSO4和Na2CO3d.AlCl3和NaOHe.FeCl3和Na2Sf.AgNO3和NH3H2Og.K2SO3和HClh.Ba(OH)2和H3PO4例例3(2018浙江杭州長河高級中學高二期末,10)下列物質鑒別的方法不正確的是()A.利用焰色反應可鑒別KCl溶液和NaCl溶液B.用Na2CO3可鑒別硫酸和葡萄糖溶液C.用加熱、稱重的方法鑒別Na2CO3固體和NaHCO3固體D.用酚酞溶液鑒別未知濃度的NaOH溶液和Na2CO3溶液解析解析NaOH溶液和Na2CO3溶液的濃度未知,且兩者均呈堿性,用酚酞溶液無法鑒別,故D錯誤。答案答案 D3-1下列鑒別方法不可行的是()A.用水鑒別乙醇、甲苯和溴苯B.用燃燒法鑒別乙醇、苯和四氯化碳C.用碳酸鈉溶液鑒別乙醇、乙酸和乙酸乙酯D.用酸性高錳酸鉀溶液鑒別苯、環(huán)己烯和環(huán)己烷答案答案 D解析解析A、B、C均可鑒別:A中乙醇溶于水,甲苯、溴苯均不溶于水,甲苯比水的密度小,溴苯比水的密度大;B中乙醇、苯都能燃燒,苯燃燒有黑煙產(chǎn)生,乙醇燃燒無黑煙,而四氯化碳不燃燒;C中乙醇溶于碳酸鈉溶液,乙酸與碳酸鈉溶液反應產(chǎn)生氣泡,乙酸乙酯不溶于碳酸鈉溶液,會分層,乙酸乙酯在上層。