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第22讲　物质的分离、提纯与鉴别
主题五 科学探究与化学实验
第22讲　物质的分离、提纯与鉴别
考试要求 1.学会用酸碱指示剂、pH试纸检验溶液的酸碱性(掌握、独立操作)
2.根据某些性质检验和区分一些常见的物质(掌握)
3.使用过滤、蒸发的方法对混合物进行分离(掌握、独立操作)
近年考情 年份 广东高频考点 分值 广州高频考点 分值 题型
2021 物质的鉴别、物质的检验和除杂 10 物质的提纯、物质的分离、物质的检验 11 选择题、实验题
2022 物质的检验、物质 的除杂 8 物质的鉴别与除杂、 物质的检验 5 选择题、实验题
2023 物质的检验、物质 的除杂、测定pH 8 物质的除杂、物质 的分离、物质的检验 14 实验题
一、物质的检验
1.离子的鉴别——对一种物质(或离子)进行定性检验。
步骤为取少量样品→加入某种试剂→振荡等操作→根据现象得出结论。
待检验的离子 检验试剂 现象
(1)C或HC 有气泡冒出，澄清石灰水变浑浊
(2)Cl- 产生白色沉淀，沉淀不溶
于　 　
(3)S 稀盐酸、BaCl2溶液 先加稀盐酸，无明显现象，再加BaCl2溶液，生成白色沉淀
稀盐酸、澄清石灰水
硝酸银溶液、稀硝酸
稀硝酸
待检验的离子 检验试剂 现象
(4)OH-
(5)H+
(6)N NaOH溶液(浓)、 红色石蕊试纸 生成有刺激性气味、能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体
(7)Fe3+ 产生红褐色沉淀
(8)Cu2+ 产生蓝色沉淀
无色酚酞溶液
无色酚酞溶液变红色
紫色石蕊溶液
紫色石蕊溶液变红色
NaOH溶液
NaOH溶液
2.物质的鉴别——利用物质的物理性质、化学性质的差异，设计实验，通过现象的差异进行区分，一般针对两种或两种以上的物质的定性辨认。
(1)物质鉴别的原则：先　　　　　方法，再　　　　　方法；操作简便，现象易于　　　　　。
(2)物质鉴别的一般顺序：
物理
化学
区分
二、物质的分离提纯
1.物质的提纯(除杂)：不引入　　　　 ，加入的试剂
　　　　　　　　　　。
2.物质的分离：通过加试剂、进行简单操作(过滤、蒸发等)，将物质分开，并保持原来的状态。
3.选择分离与提纯方法应遵循的原则：　　　　、　　　　、易分离、易复原。
新杂质
不与被提纯物反应
不增
不减
4.物质分离与提纯常用的物理和化学方法
方法 原理 举例
(1)过滤 分离 　　 　　　　 泥沙和水；CaCO3和NaCl(先加水 　、后　　　
(2)蒸发 提取溶解度随温度变化较小的物质 从食盐水中提取食盐晶体
(3)结晶 提取溶解度随温度变化不同的的混合物 从混有少量NaCl的KNO3溶液中提取KNO3
难溶性固体与液体
溶解
过滤
方法 原理 举例
(4)沉淀法 将杂质离子转化为沉淀 除去NaCl溶液中混有的少量Na2CO3，所用试剂为　　　 　　　　　
(5)气化法 将杂质离子转化为气体 除去NaCl溶液中混有的少量Na2CO3，所用试剂为　　　　　　　　
(6)置换法 利用置换反应将杂质离子转化 除去MgSO4溶液中混有的少量FeSO4，所用物质为　　　　　　　　
CaCl2溶液(或BaCl2溶液)
稀盐酸
镁条
方法 原理 举例
(7)酸溶法 利用物质与酸混合后的差异进行分离 除去Cu中的Fe，所用试剂为_________
　　 　
(8)杂转纯法 将杂质转化为需要提纯的物质 除去CaO中混有的少量CaCO3，方法是　　 　　 ；除去CuO中混有的少量Cu，方法是　　 　　
稀盐酸
(或稀硫酸)
高温灼烧
在空气中加热
【例题】(2023年白云区模拟题)下列实验方案能达到实验目的的是(　　)
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别NaOH和NH4NO3固体 分别溶于水，测溶解前后溶液温度变化
B 除去CO2中的HCl气体 通过盛有NaOH溶液的洗气瓶
C 鉴别二氧化碳和氮气 将燃着的木条分别伸入集气瓶
D 除去KCl溶液中的MgCl2 滴入适量NaOH溶液
A
点拨：此题考查的是除杂和鉴别的相关知识。除杂要求：不引入新的杂质，加入的试剂不与被提纯物反应。物质鉴别要求：现象明显易于区分。学生解题时要按照除杂和鉴别的要求，根据物质的物理性质或化学性质的差异选择合适的物理方法或化学方法进行除杂和鉴别。
【变式训练】(2023年中考题)除杂和鉴别都是进行科学探究的重要方式。下列实验设计不能达到实验目的的是(　　)
选项 实验目的 实验设计
A 除去H2中混有的少量HCl气体 先通过NaOH溶液，再通过浓硫酸
B 鉴别稀盐酸与NaCl溶液 分别滴加无色酚酞溶液，观察颜色
C 除去Cu粉中混有的少量Fe粉 用磁铁充分吸引
D 鉴别化肥NH4Cl和KNO3 取样，分别加熟石灰研磨，闻气味
B
1.鉴别题的类型分为：任选试剂鉴别、限用试剂鉴别、不用任何其他试剂鉴别。做题时，一定要审清题目，按题目要求作答。
2.物质的提纯(或除杂)时，要注意试剂的用量，为了将杂质完全除去，往往会加入　　 的试剂，对提纯过程是否造成影响，要根据被提纯物的状态进行判断，若过量的试剂与被提纯物质属于同种状态，则引入新杂质。
3.某混合气体中可能含有二氧化碳和水蒸气，检验的先后顺序为先检验　　　　，再检验　　　　　　　。
过量
水蒸气
二氧化碳
点拨：气体每经过一个盛放液体的净化装置，都会带出水蒸气，为了确定原混合气体中是否含有水蒸气，水蒸气的检验应该放在其他气体之前。
4.氧气中混有少量的二氧化碳、水蒸气，需提纯氧气。操作过程中应该先除去　　　　　，再除去　　 　　。
点拨：气体每经过一个盛放液体的净化装置，都会带出水蒸气，如果先将水蒸气除去，后面的物质中仍会存在水蒸气，因此一般情况下水蒸气应该放在最后除去。
二氧化碳
水蒸气
1.(2022年中考题)“庄稼一枝花，全靠肥当家。”下列关于碳酸铵、氯化铵、硫酸钾和磷矿粉四种化肥的鉴别方案及结论，错误的是
(　　)
A.通过直接观察固体颜色就可以鉴别出磷矿粉
B.取样溶解后加入硝酸钡溶液能鉴别出硫酸钾
C.与熟石灰混合研磨后有两种化肥能闻到氨味
D.只用氢氧化钡溶液可将前三种化肥鉴别出来
. .
B
2.(2022年广州市)下列实验方案中，能达到实验目的的是(　　)
选项 实验目的 实验方案
A 除去盐酸中少量的硫酸 加入过量Ba(NO3)2溶液后过滤
B 除去MgCl2溶液中少量的盐酸 加入过量MgO后过滤
C 鉴别NH4Cl和K2CO3固体 取样，加入CaCl2粉末，研磨，闻气味
D 鉴别NaCl和Na2SO4溶液 取样，滴加Mg(NO3)2溶液，观察现象
B
3.(2023年天河区模拟题)下列实验操作能达到实验目的的是(　　)
选项 实验目的 实验操作
A 比较吸入空气和呼出气体中CO2的含量 分别将燃着的小木条伸入集气瓶中
B 鉴别CO和CH4 分别点燃，在火焰上方各罩一个内壁涂有澄清石灰水的烧杯
C 鉴别黄金与黄铜(铜锌合金) 在空气中灼烧
D 除去硝酸钾固体中少量的氯化钠 加水溶解，蒸发结晶
C
4.(2022年增城区模拟题)下列对稀盐酸的说法错误的是(　　)
. .
选项 客观事实 微观解释
A 能与NaOH溶液反应 稀盐酸中存在H+
B 能与AgNO3溶液反应 稀盐酸中存在Cl-
C 能溶解一定量的NaCl固体 稀盐酸中存在H2O
D 氯化氢气体溶于水得到稀盐酸 稀盐酸中存在HCl分子
D
5.(2021年中考题)一瓶含有Na+、Cl-、OH-、C的溶液，现仅用一份样品溶液，选用下列提供的试剂与操作，逐一检验出其中的三种阴离子，正确的顺序是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
①过滤 　　　　　　 ②滴加足量AgNO3溶液
③滴加足量Ba(NO3)2溶液 　　④滴加足量Mg(NO3)2溶液
A.②①③①④　 B.②①④①③　 C.③①④①②　 D.④①③①②
C
6.(2022年天河区模拟题)除杂(括号内为杂质)，所用方法不正确的是(　　)
A.Cu粉(Fe)：用AgNO3溶液浸泡，过滤
B.MnO2(C)：空气中点燃
C.NaNO3溶液(Na2SO4)：加入适量Ba(NO3)2溶液，过滤
D.NH3(H2O)：通过碱石灰的干燥管
. . .
A
7.(2021年中考题)下列实验操作不能达到实验目的的是(　　)
. .
选项 物质 实验目的 实验操作
A Fe粉末和CuO粉末 鉴别 分别滴加稀H2SO4，观察现象
B 稀硝酸中含有稀盐酸 检验 加入适量硝酸银溶液，观察现象
C NH3中混有少量水蒸气 除杂 通过盛有浓硫酸的洗气瓶
D BaCl2和BaSO4的混合物 分离 溶解，过滤，洗涤滤渣，蒸发滤液
C
8.(2022年中考题) 下列实验操作不能达到目的的是(　　)
. .
选项 实验目的 实验操作
A 除去氮气中少量的氧气 将气体缓缓通过灼热的铜网
B 鉴别氯化钠和氢氧化钠固体 加水溶解
C 鉴别酒精和醋酸 闻气味
D 除去一氧化碳中少量的二氧化碳 点燃
D
9.(2021年中考题)下列实验方案能达到实验目的的是(　　)
选项 实验目的 实验方案
A 检验雨水是否为酸雨 测pH，若小于7则为酸雨
B 鉴别NH4Cl和Na2SO4 分别加入熟石灰研磨，闻气味
C 除去MnO2中少量的KMnO4 加热固体混合物
D 除去KNO3溶液中的少量K2CO3 滴加适量稀盐酸
B
10.(2021年中考题)除去下列各物质中混有的少量杂质，所选用试剂和操作方法都正确的是(　　)
选项 物质 杂质 所选试剂和操作方法
A 二氧化锰 氯化钾 加足量水溶解，过滤，洗涤，干燥
B 甲烷 一氧化碳 点燃混合气体
C 生石灰 石灰石 加入足量水溶解，过滤
D 水 植物油 加入洗涤剂，振荡
A
11. (2023年荔湾区模拟题)下列实验方案能达到实验目的的是(　　)
A.鉴别羊毛纤维和合成纤维：取样，灼烧闻气味
B.鉴别NH4NO3和KCl固体：取样，加入CaCl2粉末，研磨，闻气味
C.除去CuO中少量的MnO2：加入足量H2O2溶液充分反应后过滤
D.除去KNO3中少量的MgSO4：加入足量蒸馏水，溶解，过滤
A
12.(2022年中考题)化学课上，老师组织学生对家用除湿盒(如图1所示)进行了以下探究。
【资料信息】
◆　吸湿区内黑色颗粒是活性炭，白色颗粒是初中化学一种常见物质。
◆　使用一段时间后，集水区内有大量液体和少量固体，且气温越低固体越多。
【知识应用】除湿盒内活性炭的作用是除去空气中的异味，利用了其　　　　性。
【提出问题】白色颗粒是什么物质？
【作出猜想】猜想I：氧化钙；猜想II：氢氧化钠；猜想III：氯化钙。
猜想依据：氧化钙能与水反应，氢氧化钠和氯化钙在空气中容易
　　　　　水分。
【交流讨论】从安全性考虑，因为氢氧化钠具有强烈的　　 　，所以否定了猜想II。
吸附
吸收
腐蚀性
【进行实验】已知氯化钙溶液呈中性，不与空气中的成分反应。小组同学设计并进行了图2实验。
【解释与结论】小组同学依据实验得出结论：白色颗粒是氯化钙。
(1)步骤②的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)步骤③的化学方程式为___________________________________
　 (写一个)。
溶液不变色
CaCl2+Na2CO3 ===CaCO3↓+2NaCl
(答案合理即可)
【拓展交流】同学们查阅到氯化钙在不同温度下的溶解度如表所示。
温度/℃ 0 10 20 30 40
溶解度/g 59.5 65.0 74.5 100 116
(1)集水区内“气温越低固体越多”的原因是 _____________________　
　 。
(2)从绿色化学的角度考虑，除湿盒使用后，对集水区内物质的处理建议是 　 。
温度越低，氯化钙
溶解度越小，降温时固体易析出
回收净化后重复利用(答案合理即可)
1.(2023年番禺区模拟题)氢氧化钠变质的实验探究。
Ⅰ：向钠离子质量分数均为2%的氯化钠溶液、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液中滴加酚酞，氯化钠溶液不变红，氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液变红；
Ⅱ：一位实验员在实验室刚配制一定质量分数的氢氧化钠溶液后，突然接到紧急任务离开，几天后回到实验室才发现没有盖上瓶塞。
(1)你认为能使酚酞变红的微粒为　　　　(选填字母)。
A.Na+
B.OH-
C.C或由C引发生成的OH-
BC
(2)氢氧化钠变质为碳酸钠，反应的化学方程式为________________
　　　　　　　　　　　　　　　。溶液中的离子数量如何变化？
　　　　(选填“不变”“减少”或“增大”)。
CO2+2NaOH
===Na2CO3+H2O
减少
(3)欲证明有氢氧化钠变质为碳酸钠，甲同学认为可选择试剂a(稀盐酸)，乙同学认为可选择试剂b(氯化钡溶液)，你的观点是　　　(选填字母)。
A.过量稀盐酸 　　
B.过量氯化钡溶液
C.过量稀盐酸和氯化钡溶液均可以 　　
D.过量稀盐酸和氯化钡溶液均不可以
C
(4)丙同学认为氢氧化钠只有一部分变质为碳酸钠，溶液中仍然含有氢氧化钠，他通过设计以下实验证明其结论是正确的。
第一步：取少量待测液，向其中加入过量的　　　　　溶液，过滤；
第二步：向第一步所得的滤液中加入　　　　　　　　　，出现
　　　　　　　的现象，则丙同学观点正确。
氯化钙
无色酚酞溶液　
溶液变红
(5)100 g质量分数为A%的氢氧化钠溶液有部分变质后，丁同学认为仍然可以通过设计实验方案计算出A的数值，其具体的实验方案：向变质后的溶液中加入过量的稀盐酸，蒸发结晶，洗涤，干燥，得到5.85 g固体，从而可以计算出A的数值。你认为是否可以？______　　　　(选填“可以”或“不可以”)。若不可以，请简述理由，若可以，则写出A的数值： 　 。
可以
4
【解题思路】(5)由于反应过程中钠元素守恒，故有以下关系式：
NaOH ∽NaCl
40　　　 58.5
x　　　 5.85g
=
x= 4 g
100 g×A% =4 g
A=4
2.(2022年越秀区模拟题)某校科技节有以下挑战项目：通过实验鉴别一包白色粉末的成分。已知该粉末中含有 NaOH、 Na2CO3、K2SO4、KCl中的一种或几种。某同学取少量样品于烧杯中，加水搅拌后得到无色溶液A，然后进行了以下实验。
实验a.取少量溶液A于试管中，滴加酚酞溶液，溶液变红。
实验b.取少量溶液A于试管中，滴加AgNO3溶液，有沉淀产生。
实验c.取少量溶液A于试管中，滴加BaCl2溶液，有白色沉淀产生。
实验d.取少量溶液A于试管中，滴加足量稀盐酸，无明显现象。
(1)实验c中发生了反应： 　 (用化学方程式表示)。
(2)分析上述实验过程，关于该粉末的组成可以得到的结论是______
　 。
(3)实验a~d中，不必要进行的是　　　　(选填字母)。
BaCl2+K2SO4 ===BaSO4↓+2KCl
一定含有NaOH、K2SO4，不含Na2CO3，可能含有KCl
b
(4)设计实验方案进一步确定粉末的组成，完成下表。已知硝酸银与氢氧化钠会发生反应。
实验操作 预期现象与结论
若　　　　　　　　　　　，
则该粉末成分为 ；
若　　　　　　　　　　　，
则该粉末成分为 　
取少量溶液A于试管中，滴加足量稀硝酸和硝酸钡溶
液，往得到的上层清液中滴加适量硝酸银溶液
产生白色沉淀
NaOH、K2SO4、KCl
无明显现象
NaOH、K2SO4

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