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高中
化学
二轮精准复习45讲
物质的分离、提纯及检验
2023
第43讲
【要点归纳】
一、物质的分离与提纯
1.熟悉物质的分离及提纯“五套”常用装置
2.依据物质的状态确定分离与提纯方法
(1)“固+固”混合物的分离与提纯。
(2)“固+液”混合物的分离与提纯。
(3)“液+液”混合物的分离与提纯。
(4)“气+气”混合物的分离与提纯。
3.高考常考混合物的除杂归纳
(1)常见固体混合物的除杂试剂及分离方法:
固体混合物(括号内为杂质)
除杂试剂
分离方法
Na2CO3(NaHCO3)
加热(固体时)或加适量NaOH(液体时)
—
NaHCO3(Na2CO3)
CO2和H2O
—
NaCl(NH4Cl)
利用氯化铵受热易分解的性质
—
加热分解
FeCl2(FeCl3)
过量铁粉
过滤
FeCl3(FeCl2)
Cl2
—
Fe2O3(Al2O3)
利用氧化铝的两性
过量NaOH溶液
过滤
(2)常见混合气体的除杂试剂及分离方法:
混合气体(括号内为杂质)
除杂试剂
分离方法
Cl2(HCl)
饱和NaCl溶液
洗气
CO2(SO2)
饱和NaHCO3溶液
洗气
CO2(CO)
灼热CuO
—
NO(NO2)
水
洗气
CH4(C2H4)
溴水
洗气
二、物质的检验与鉴别
1.常考离子的检验方法
(1)利用盐酸和其他试剂检验。
离子
所需试剂
实验操作及现象

BaCl2溶液或CaCl2溶液,稀盐酸
加入BaCl2溶液或CaCl2溶液后生成白色沉淀,再加稀盐酸沉淀溶解,并放出无色无味的气体
离子
所需试剂
实验操作及现象

稀盐酸,BaCl2溶液
注意试剂加入顺序
先加入足量稀盐酸,无沉淀生成,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀

BaCl2溶液,稀盐酸,品红溶液
加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加稀盐酸,放出无色、有刺激性气味且能使品红溶液褪色的气体
(2)利用某些特征反应检验离子。
①用NaOH溶液检验。
②特殊检验法。
③用淀粉溶液和氯水检验:待测液中加入淀粉溶液和氯水,溶液变蓝色(或加入氯水和四氯化碳,四氯化碳层呈紫红色),证明含有I-。
(3)利用焰色试验检验离子。
　 　 物理变化,常用于检验Na、K等元素
K+——火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃)
Na+——火焰呈黄色
(4)离子检验实验操作的答题模板。
实验操作(取少量或适量待检溶液,加入……试剂,再加入……试剂)→现象描述(①溶液由……变为……,②若有……生成,③若没有……等)→得出结论。
例如检验某溶液中含有Fe2+而不含Fe3+:取适量溶液加入试管中,滴加几滴KSCN溶液,无明显现象,再向溶液中滴加几滴新制氯水,溶液变为红色,说明溶液中含有Fe2+而不含Fe3+。
2.常见气体的检验方法
常见气体
常用检验方法(或思路)
O2
使带火星的木条复燃
CO
将气体通过灼热的CuO,CuO由黑色变成红色,且气体产物可使澄清石灰水变浑浊
CO2
使澄清石灰水变浑浊,继续通入又可变澄清
SO2
使品红溶液褪色,加热后又恢复红色;使澄清石灰水变浑浊;使酸性高锰酸钾溶液褪色
Cl2
使湿润的KI淀粉试纸变蓝
NH3
使湿润的红色石蕊试纸变蓝;使酚酞溶液变红;靠近浓盐酸时冒白烟
CH2=CH2
能使酸性高锰酸钾溶液、溴水、溴的四氯化碳溶液褪色
3.常见有机物的检验
有机物
常用检验方法(或思路)
卤代烃
加NaOH溶液并加热水解,再加稀硝酸中和至弱酸性,滴加AgNO3溶液
醇类
加入金属钠,能平缓地发生反应,产生无色无味气体(H2)
醛、葡
萄糖
与银氨溶液(水浴加热)反应形成银镜;
与新制的氢氧化铜(直接加热)反应生成砖红色沉淀(Cu2O)
羧酸
使紫色石蕊溶液变红;加入NaHCO3溶液产生无色无味气体
淀粉
淀粉溶液遇碘显蓝色
蛋白质
灼烧,有烧焦羽毛的气味;加浓硝酸并微热,颜色变黄(含苯环结构的蛋白质用此法)
点拨
检验有机物时要特别注意溶液的酸碱性:
①卤代烃的水解液呈碱性,必须先加入稀硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液检验卤素种类;
②淀粉水解液呈酸性,必须先加入NaOH溶液中和至弱碱性,再加入新制的氢氧化铜或银氨溶液检验生成的葡萄糖。
考向1　物质的分离与提纯
[真题示例]
1.(2020山东卷)实验室分离Fe3+和Al3+的流程如下:





已知Fe3+在浓盐酸中生成黄色配离子[FeCl4]-,该配离子在乙醚(Et2O,沸点34.6 ℃)中生成缔合物Et2O·H+·[FeCl4]-。下列说法错误的是(　　)
A.萃取振荡时,分液漏斗下口应倾斜向下
B.分液时,应先将下层液体由分液漏斗下口放出
C.分液后水相为无色,说明已达到分离目的
D.蒸馏时选用直形冷凝管
答案 A
解析
A项,萃取振荡时,分液漏斗上口向下倾斜,故A项错误。分液时,下层液体从下口流出,上层液体从上口倒出,B项正确。根据题意,Fe3+在浓盐酸中生成黄色配离子[FeCl4]-,分液后,水相为无色,说明Al3+与[FeCl4]-已完全分离,C项正确。蒸馏时一般选用直形冷凝管,D项正确。
2.(2020全国Ⅰ)下列气体去除杂质的方法中,不能实现目的的是(　　)
选项
气体(杂质)
方法
A
SO2(H2S)
通过酸性高锰酸钾溶液
B
Cl2(HCl)
通过饱和的食盐水
C
N2(O2)
通过灼热的铜丝网
D
NO(NO2)
通过氢氧化钠溶液
答案 A
【解题思路】
根据物质除杂的
基本原则分析判断。
方法技巧
破解物质的分离与提纯类题。
(1)物质的分离、提纯是通过恰当的方法将混合物中各组分分开,得到纯净的物质,各组分都保留下来,且与原来状态相同,具体解题模板如下:
(2)熟悉物质的分离与提纯常用“八法”:
①杂质转化法(将杂质转化为主体物质);
②沉淀过滤法;
③吸收洗涤法;
④加热升华法;
⑤溶液结晶法;
⑥萃取分液法;
⑦蒸馏(分馏)法;
⑧渗析法。
[对点演练]
1.下列由实验现象所得结论错误的是(　　)
A.向NaHSO3溶液中滴加氢硫酸,产生淡黄色沉淀,证明HSO3?具有氧化性
B.向酸性KMnO4溶液中加入Fe3O4粉末,紫色褪去,证明Fe3O4中含Fe(Ⅱ)
C.向浓硝酸中插入红热的炭,产生红棕色气体,证明炭可与浓硝酸反应生成NO2
D.向NaClO溶液中滴加酚酞溶液,先变红后褪色,证明NaClO在溶液中发生了水解反应
?
答案 C
解析 淡黄色沉淀是硫,在反应过程中硫元素由NaHSO3中的+4价降低到0价,发生还原反应, HSO3?体现氧化性,A项正确。酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,与还原性物质反应紫色才会褪去,所以可以证明Fe3O4中有还原性物质,即Fe(Ⅱ),B项正确。在该反应中浓硝酸体现氧化性,N元素化合价降低,生成物可能是NO或NO2,NO与空气中的O2会迅速生成NO2,无法证明生成物一定是NO2,C项错误。先变红说明溶液显碱性,证明NaClO在溶液中发生了水解:ClO-+H2O OH-+HClO,后来褪色是因为水解产生了HClO,HClO具有较强的氧化性(漂白性),D项正确。
?
2.为提纯下列物质(括号内为杂质),选用的除杂试剂和分离方法都正确的是(　　)
选项
物质
除杂试剂
分离方法
A
二氧化硅(碳酸钙)
氢氧化钠溶液
过滤
B
硫酸铜溶液(硫酸铁)
加入过量铜粉
过滤
C
乙醇(乙酸)
生石灰
蒸馏
D
CO2(SO2)
碳酸钠溶液
洗气
答案 C
解析 氢氧化钠溶液能与二氧化硅反应,应选用稀盐酸,A项错误。铜与硫酸铁溶液反应生成硫酸铜和硫酸亚铁,亚铁离子是新杂质,B项错误。乙酸与生石灰反应生成高沸点的乙酸钙,故可以用蒸馏的方法分离,C项正确。二氧化碳也能与碳酸钠反应,应选用饱和NaHCO3溶液,D项错误。
考向2　物质的检验与鉴别
[真题示例]
(2020天津卷)检验下列物质所选用的试剂正确的是(　　)
选项
待检验物质
所用试剂
A
海水中的碘元素
淀粉溶液
B
SO2气体
澄清石灰水
C
溶液中的Cu2+
氨水
D
溶液中的N????????+
NaOH溶液,湿润的蓝色石蕊试纸
选项
待检验物质
所用试剂
A
海水中的碘元素
淀粉溶液
B
SO2气体
澄清石灰水
C
溶液中的Cu2+
氨水
D
NaOH溶液,湿润的蓝色石蕊试纸
答案 C
解析 A项,淀粉溶液遇单质碘变蓝色,海水中的碘元素不是以单质的形式存在,故不能使淀粉溶液变蓝;B项,SO2、CO2都能使澄清石灰水变浑浊,所以不能用澄清石灰水检验SO2,可用品红溶液检验SO2;C项,向含Cu2+的溶液中滴加氨水,产生蓝色沉淀,继续滴加,沉淀溶解,可以用氨水检验Cu2+;D项,检验NH3用湿润的红色石蕊试纸。
方法技巧
突破物质的检验与鉴别类题目。
(1)解答物质的检验类题目,要抓住特征反应及现象,按照先物理方法(观察颜色、闻气味、加水溶解等),后化学方法(加酸碱指示剂、酸或碱,加热分解等),通过观察产生的特征现象,得出相应实验结论。
(2)对被检验的物质要先取样再实验,即先“各取少许”进行实验;检验物质的方法尽量简便易行,选择常用试剂且现象明显。
(3)鉴别物质时,要考虑物质具有的特殊性质,一般参照“先物理后化学”顺序,根据加入试剂后产生的现象(如沉淀颜色、气体或溶液颜色变化等)进行区分。
[对点演练]
1.下列实验操作、现象和结论都正确的是(　　)
选项
实验操作
实验现象
结论
A
某溶液中加入稀硫酸
生成淡黄色沉淀和有刺激性气味的气体
原溶液中一定含有

B
某溶液中加入稀盐酸
产生无色无味且使澄清石灰水变浑浊的气体
原溶液中一定含有

C
铝放置于浓硝酸中
无明显变化
铝遇浓硝酸常温下钝化
D
用铂丝蘸取某物质在酒精灯上灼烧
透过蓝色钴玻璃观察,火焰呈紫色
该物质是含有钾元素的盐
答案 C
2.用如图所示装置进行相关实验,能实现目的的是(　　)
选项
Ⅰ中试剂
Ⅱ中试剂
目的
A
澄清石灰水
足量酸性KMnO4溶液
检验SO2中是否混有CO2气体
B
溴水
NaOH溶液
检验CH4中是否混有CH2=CH2气体
C
饱和Na2CO3溶液
浓硫酸
除去CO2中混有的HCl气体
D
澄清石灰水
CuSO4溶液
证明混合气体中含有CO2和水蒸气
答案 B
解析 SO2、CO2都能与澄清石灰水反应,应先通过酸性KMnO4溶液除去SO2再检验CO2,A项错误。乙烯与溴水发生加成反应,溴水褪色,可用溴水检验乙烯,B项正确。CO2和HCl都与饱和Na2CO3溶液反应,应用饱和NaHCO3溶液除杂,C项错误。不能用CuSO4溶液检验混合气体中是否含有水蒸气,正确的检验方法是先将混合气体通过盛有无水硫酸铜的干燥管,然后将气体通入澄清石灰水中,D项错误。
对离子(物质)检验可按如下文字进行答题
例1．为测定CuSO4溶液的浓度，方案设计如下：
实验原理：CuSO4＋BaCl2===BaSO4↓＋CuCl2
实验步骤：
判断SO42－沉淀完全的操作为_________________
【解析】加入BaCl2溶液后，若SO42－已经完全沉淀，则向上层清液中继续加入BaCl2溶液时就不会产生新的沉淀，故相应的检验方法是向上层清液中加入BaCl2溶液，没有白色沉淀出现，说明SO42－沉淀完全。
答案：向上层清液中继续滴加BaCl2溶液，无白色沉淀生成，则沉淀完全
答案：取少量装置D内溶液于试管中，滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀，加入足量稀盐酸后，沉淀完全溶解，放出无色刺激性气味气体

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