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专题3　物质的检验与鉴别、除杂与分离
一、物质的检验
1．常见气体的检验
复燃
变浑浊
气体 检验方法 现象 结论
O2 将带火星的木条伸入集气瓶中 木条________ 该气体是O2
CO2 将气体通入澄清的石灰水 石灰水__________ 该气体是CO2
N2 先用燃着的木条后用澄清的石灰水 木条________，澄清石灰水____________ 该气体是N2
熄灭
无明显变化
黑
小水珠
CO 先通过灼热的氧化铜，再将产生的气体通过澄清的石灰水 ______色的粉末逐渐变成________，澄清石灰水__________ 该气体是CO
H2 通过灼热的氧化铜 ______色的粉末逐渐变成__________，且试管口有__________生成 该气体是H2
CH4 点燃，在火焰上方罩干而冷的烧杯，后向烧杯中倒入澄清的石灰水 火焰呈蓝色，烧杯内壁有__________生成，澄清石灰水__________ 该气体是CH4
变浑浊
黑
红色
红色
小水珠
变浑浊
蓝
蓝
NH3 闻气味，或用湿润的红色石蕊试纸检验 有氨臭味；红色石蕊试纸变______ 该气体是NH3
H2O(气) 无水CuSO4 无水CuSO4由白变成______ 该气体是H2O(气)
HCl 通入硝酸银溶液，并加入稀硝酸 有白色沉淀生成且沉淀不溶解 该气体是HCl
2.常见离子的检验
红
红褐色沉淀
离子 检验方法 现象
酸(H＋) 紫色石蕊溶液(不能用酚酞) 紫色石蕊溶液变______色
pH试纸 pH______7
锌粒(或其他活泼金属) 有________产生
石灰石 有________产生
氧化铜 溶液变______色
碱(OH－) 紫色石蕊溶液或无色酚酞 石蕊溶液变______色，酚酞溶液变______色
pH试纸 pH_____7
CuSO4溶液 有____________生成
FeCl3溶液 有______________生成
气泡
气泡
蓝
蓝
红
>
蓝色沉淀
<
白色沉淀
白色沉淀
硫酸根离子(SO42－) 先加Ba(NO3)2溶液，再加稀硝酸 有____________生成且沉淀不溶解
氯离子(Cl－) 先加AgNO3溶液，再加稀硝酸 有____________生成且沉淀不溶解
碳酸根离子(CO32－) 加入适量的盐酸，将产生的气体通入盛有少量澄清石灰水的试管中 有________产生，石灰水__________
铵根离子(NH4＋) 加入NaOH溶液并加热 有__________气味的气体产生
气泡
变浑浊
刺激性
二、常见物质的鉴别
1．常见物质的主要物理特性
(1)固体物质的颜色
红色固体—Cu、Fe2O3、P(红磷)、HgO；
黑色固体—C、CuO、Fe3O4、FeO、MnO2、Fe粉；
白色固体—KClO3、P2O5、P(白磷)、CuSO4(无水硫酸铜)、KCl、NaCl等；
暗紫色固体—KMnO4；
淡黄色固体—S；
蓝色固体—CuSO4·5H2O；
绿色固体—Cu2(OH)2CO3。
(2)沉淀的颜色
蓝色絮状沉淀—Cu(OH)2；
红褐色絮状沉淀—Fe(OH)3；
常见不溶于稀硝酸的白色沉淀—BaSO4、AgCl；
常见的溶于酸并放出使澄清石灰水变浑浊的气体的白色沉淀—BaCO3、CaCO3等；
溶于酸但不产生气体的白色沉淀—Mg(OH)2、Al(OH)3等。
(3)溶液的颜色
蓝色的溶液—CuSO4、CuCl2、Cu(NO3)2等含Cu2＋溶液；
浅绿色的溶液—FeSO4、FeCl2等含Fe2＋溶液；
黄色的溶液—FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等含Fe3＋溶液；
紫色溶液—KMnO4溶液、紫色石蕊溶液。
(4)火焰的颜色
淡蓝色火焰：H2、S在空气中燃烧发出淡蓝色火焰；
蓝色火焰：CO、CH4在空气中燃烧发出的蓝色火焰；
蓝紫色火焰：S在纯氧中燃烧发出的蓝紫色火焰。
(5)有刺激性气味的气体：HCl、SO2、NH3。
2．物质的鉴别的化学方法
(1)一剂鉴别(用一种试剂鉴别多种物质)
方法：①若物质间有明显溶解性差异、溶解时的热效应差异以及水溶液的颜色差异时，可用“水”来鉴别，如CaCO3、NaOH、CuSO4、NaCl。
②若物质间有明显的酸碱性差异，可选用紫色石蕊溶液来鉴别，如HCl、NaCl、NaOH。
③鉴别一组溶液
Ⅰ.若溶液中有酸，可选用Na2CO3等可溶性碳酸盐来检验，如HCl、Ca(NO3)2、NaCl。
Ⅱ.若溶液中有碳酸盐时，可从酸入手，有含Ag＋的化合物时，选用盐酸，如Na2CO3、NaCl、AgNO3；有含Ba2＋的化合物时，选用硫酸，如Na2CO3、BaCl2、NaNO3。
Ⅲ.若被鉴别的物质为金属单质、非金属单质和金属氧化物时，可选用强酸为试剂来鉴别，如Fe粉、C粉、CuO。
(2)无剂鉴别(不用任何试剂来鉴别多种物质)
①特征现象法：利用物质的物理性质如颜色等不同，找到突破口，然后利用已鉴别出来的物质作为试剂将剩余物质连环鉴别出。如鉴别NaOH、Na2SO4、CuSO4、NH4Cl四种溶液，观察发现，只有CuSO4为蓝色，其余均为无色，我们就以CuSO4为已知试剂，来鉴别本组另三种物质。鉴别顺序为：CuSO4—NaOH—NH4Cl—Na2SO4。
②两两混合法：当无法通过物理性质入手，可采用两两混合的方法，若能各自产生不同现象，即可加以区别。
③借助产物法：若用以上两种方法还不能鉴别物质，可借用相关反应产物和酸反应加以鉴别(组内物质一般含有酸)。如鉴别FeCl3、HCl、NaCl、NaOH四种溶液时，HCl和NaCl的鉴别是利用FeCl3与NaOH的反应产物Fe(OH)3来实现的，能使沉淀溶解的是HCl，不能使沉淀溶解的是NaCl溶液。
3．日常生活中一些物质的特定检验方法
(1)羊毛、蚕丝与棉花、化纤的鉴别——灼烧闻气味
取样，灼烧，有烧焦的羽毛的气味的是______________；有刺激性气味的是________；无明显气味的是________。
(2)软水与硬水
取少量样品于试管中，加少量肥皂水，________________的是硬水，________________的是软水。
(3)塑料的鉴别(热塑性和热固性)——取样，加热，能熔化的是热塑性塑料，不能熔化的是热固性塑料。
羊毛、蚕丝
浮渣少泡沫多
棉花
浮渣多泡沫少
化纤
(4)化肥的鉴别
①看外观：氮肥、钾肥都是白色固体；磷肥是灰白色粉末。
②加水：氮肥、钾肥都易溶于水，磷肥大多不溶于水或微溶于水。
③加熟石灰研磨：铵态氮肥(铵盐)与熟石灰反应产生有刺激性气味的气体。
(5)合金与组成它的纯金属的鉴别
相互刻画，合金的硬度通常比组成它的纯金属的硬度大，因此在纯金属上会出现划痕。
(6)真假黄金的鉴别
①加稀盐酸，若有气泡产生，则为假黄金(假黄金一般指铜锌合金)。
②加热，若变黑，则为假黄金。
三、物质的除杂
除杂原则：
(1)不增：不引入新的杂质。
(2)不减：提纯或分离的物质不能转变成其他物质，不减少被提纯的物质。
(3)易分：杂质易分离。
(4)复原：被保留的物质应能恢复原状。
1．物理方法
(1)过滤法：可溶性物质与难溶性物质的分离、提纯。如粗盐的提纯；分离KCl和MnO2混合物。
(2)结晶法：适用于分离可溶性混合物或除去可溶性杂质，具体方法有两种：
①蒸发结晶：适用于溶解度受温度影响不大的固态物质的提纯。如要从氯化钠溶液中分离出氯化钠，就可用蒸发结晶。
②冷却热饱和溶液(或称降温结晶)：适用于溶解度受温度影响较大的固态物质的提纯。如除去硝酸钾中混有的少量氯化钠。
(3)蒸馏法：利用物质沸点不同，来分离互溶混合物，如酒精和水的混合物要分离，就可采用蒸馏操作。
(4)磁铁法：利用磁铁能把铁吸引，可以把铁从其他不能被铁吸引的杂质中分离出来或从不能被铁吸引的物质中把铁杂质除去。
(5)吸附法：利用某些物质具有吸附性(如活性炭)，吸附掉一些可溶性杂质、异味和色素等。
2．化学方法
(1)转化为气体(或水)法：在混合物中加入适量的试剂(酸)，使所含杂质转化为气体除去，主要指碳酸盐，所选的酸由主要成分的酸根决定，加入酸要适量。
(2)沉淀法：在混合物的溶液中加入试剂，将杂质转化为沉淀过滤除去。
(3)置换法：利用金属活动性顺序除去某些盐溶液中所含杂质(盐)，将杂质通过置换反应而除去。
(4)加热(高温)法：杂质受热易分解，通过加热将杂质除去。
(5)溶解法：向混合物中加入某种试剂，使杂质与试剂反应而被溶解掉，以除去杂质。
(6)转化法：将杂质通过化学反应转化为主要成分。
(7)吸收法：将气体混合物通过洗气装置，杂质气体被装置内所盛试剂吸收而除去。
①水蒸气，可用浓硫酸来吸收。
②酸性气体(CO2、SO2、HCl等)，可用碱溶液(NaOH溶液)吸收。
③碱性气体(NH3等)可用酸溶液(如硫酸溶液)吸收。
物质的检验与鉴别
1．(2023，宜昌改编)鉴别下列各组物质，所选试剂或方法不正确的是( )
A．蔗糖水和生理盐水——取样后测导电性
B．黄铜和黄金——硝酸银溶液
C．纯碱和烧碱——酚酞溶液
D．氯化铵和氯化钾——熟石灰
C
2．鉴别下列各组物质的方法不正确的是( )
A．氢氧化钠固体与硝酸铵固体(加水溶解)
B．稀盐酸与澄清石灰水(滴加紫色石蕊溶液)
C．稀硫酸与氯化钠溶液(滴加无色的酚酞溶液)
D．二氧化碳和氧气(伸入带火星的木条)
C
3．区分下列各组物质的方法错误的是( )
C
选项 待区分的物质 方法
A 呼出气体与空气 通入澄清石灰水观察
B 镁条和铁丝 在空气中点燃
C 碳酸钙和碳酸钠粉末 取样，观察颜色
D H2和CH4 分别点燃，在火焰上方罩一个内壁涂有澄清石灰水的烧杯
4.只用一种试剂就能鉴别出氢氧化钠、氢氧化钡、稀盐酸三种溶液，这种试剂是下列( )
A．无色酚酞试液　　
B．氯化钡溶液
C．碳酸钠溶液
D．紫色石蕊试液
C
5．(2023，金昌)下列实验方案不能达到实验目的是( )
A
选项 实验目的 实验方案
A 检验烧碱样品是否完全变质 滴加无色酚酞溶液观察是否变色
B 区分固态化肥氯化铵和硝酸钾 分别加熟石灰研磨，闻气味
C 鉴别氮气和二氧化碳 通入澄清石灰水，观察是否有沉淀
D 检验水样是否为软水 取样，加入肥皂水，振荡
6.(2023，重庆)鉴别是重要的实验技能。分别鉴别两组物质：①C、CuO，②稀H2SO4、Na2CO3溶液，都能选用的试剂是
( )
A．O2
B．NaOH溶液
C．铁片
D．稀H2SO4
D
7．(2023，九江三模)下列实验设计能达到实验目的是( )
B
取样，灼烧，闻气味(合理即可)
选项 实验目的 实验设计
A 检验雨水是否为酸雨 取样后滴加酚酞溶液
B 鉴别木炭粉和二氧化锰粉末 取样，分别加入过氧化氢溶液，观察现象
C 鉴别CO和O2 将两种气体分别通入澄清石灰水
D 鉴别涤纶纤维和羊毛纤维 ____________________________
8.(2023，南昌二模)下列实验方案能达到实验目的是( )
C
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别熟石灰、生石灰固体 取样，加入适量的稀盐酸，观察固体是否消失
B 鉴别CO(NH2)2和K2SO4 取样，分别加入熟石灰，研磨，闻气味
C 检验NaCl溶液中是否含有MgCl2 取样后加入NaOH溶液
D 鉴别热塑性塑料和热固性塑料 ________________________
加热，观察是否熔化
物质的除杂与分离
9．(2023，邵阳)除去下列物质中含有的少量杂质，所用试剂和方法均正确的是( )
A
选项 物质 杂质 除杂试剂和方法
A MnO2 KCl 加入适量的水溶解，过滤，洗涤，干燥
B Ag粉 Fe粉 加入适量的Al2(SO4)3溶液，过滤
C CO2 CO 通过足量的NaOH溶液后干燥
D NaOH溶液 Na2CO3 加入适量的稀盐酸
10.(2023，滨州)除去下列物质中的少量杂质，所用试剂和主要操作方法都正确的是( )
B
选项 物质 杂质 除杂试剂和主要操作方法
A 氧化钙 碳酸钙 加入足量的水，过滤
B 氯化钙溶液 稀盐酸 加入过量的碳酸钙，过滤
C 氯化镁溶液 稀硫酸 加入适量的氢氧化钠溶液，过滤
D 氯化钠 氯化钾 加入足量的水溶解，过滤
11.(2023，牡丹江)除去下列物质中的杂质，所选择的方法正确的是( )
A
序号 物质 杂质 除杂方法
A CO2 H2O 将气体通过足量的浓硫酸
B NaCl 泥沙 加水溶解、过滤、洗涤、干燥
C O2 N2 将气体通过灼热的铜网
D KCl溶液 K2CO3 向溶液中加入过量的BaCl2溶液，过滤
12.(2023，吉安一模)除去下列物质中少量杂质(括号内为杂质)的方法正确的是( )
A
选项 物质(杂质) 选用试剂和操作
A 氯化钾固体(二氧化锰) 溶解、过滤、蒸发、结晶
B 氧化铜固体(炭粉) 加入足量的稀盐酸、过滤、洗涤、干燥
C 氯化钠溶液(氯化钙) 加过量的碳酸钠溶液，过滤
D 硝酸钠溶液(硫酸铜) 加适量的____________溶液，过滤
氢氧化钡
13.(2023，南昌一模)为除去下列物质中混有的少量杂质，所采用的相应除杂质方案中，正确的是( )
C
选项 物质 杂质 除杂质方案
A CO2 HCl 将气体通过NaOH溶液，干燥
B NaCl溶液 Na2SO4 加入过量的BaCl2溶液，过滤
C 氯化钠 碳酸氢铵 充分加热
D FeSO4溶液 CuSO4 ________________________
加入过量的铁粉，过滤
14.(2023，吉安模拟预测)除去下列物质中的少量杂质，所选试剂和操作方法都正确的是( )
B
选项 物质 杂质 除杂试剂或操作方法
A Na2CO3 NaCl 加入适量稀盐酸、蒸发结晶
B 氨气 水蒸气 通过足量的氢氧化钠固体，干燥
C KCl固体 KClO3 加少量二氧化锰，加热
D Cu(NO3)2溶液 AgNO3 ______________________
加过量铜粉，过滤
15.食盐是一种重要的化工原料。请回答下列问题。
(1)请完善实验室除去粗盐中泥沙等难溶性杂质的实验步骤。
操作Ⅰ是________。在蒸发过程中，待______________________时，停止加热，利用余热将滤液蒸干。
(2)由于粗盐中含有少量MgCl2、CaCl2、Na2SO4等杂质，不能满足化工生产的要求，因此必须将粗盐进行精制。流程如下图。
过滤
蒸发皿中出现较多固体
①加入稍过量的NaOH是为了除去悬浊液中的________(填离子符号)。
②加入稍过量的Na2CO3溶液能除去粗盐中的CaCl2，其反应的化学方程式为______________________________________。
Mg2＋
Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl
物质的检验、鉴别、分离和除杂综合训练
16．(2023，咸宁)下列实验方案可以达到实验目的是( )
C
选项 实验目的 实验方案
A 除去N2中混有的少量CO 通过足量灼热CuO
B 分离CaCl2和CaCO3的固体混合物 加足量水溶解，蒸发
C 鉴别NaOH、BaCl2、(NH4)2SO4三种浓溶液 取样，相互滴加，观察现象
D 检验生石灰中是否含有熟石灰 取样，加水溶解，滴加酚酞溶液
17．(2023，广安)下列关于物质的鉴别、除杂所用的试剂或方法正确的是( )
A
选项 实验目的 试剂或方法
A 鉴别NaOH、NaCl、CuSO4三种白色固体 水
B 鉴别NH4Cl、KCl、KNO3三种化学肥料 熟石灰
C 除去NaNO3溶液中混有的少量NaCl 加入过量的硝酸银溶液后过滤
D 除去CO2气体中少量的水蒸气 将气体通过装有氢氧化钠固体的干燥管
18.(2020，江西)下列实验方案合理的是( )
D
选项 实验目的 所用试剂或方法
A 检验氧气 通入澄清石灰水
B 鉴别硬水和软水 取样，加入明矾
C 除去氯化钾溶液中的碳酸钾 加入适量的稀硝酸
D 自制酸碱指示剂 将捣烂的牵牛花用酒精浸泡后过滤
19.(2023，郴州)下列做法不正确的是( )
A．除去KNO3固体中少量NaCl：加水溶解、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
B．分离水和酒精：蒸馏
C．鉴别Na2CO3和Na2SO4：分别加入盐酸
D．除去CO2中的CO：通入O2点燃
D
20．下列实验操作不能达到实验目的是( )
D
选项 物质 目的 主要实验操作
A 食盐水、蒸馏水 鉴别 取样，分别蒸干，观察现象
B NaCl固体中可能混有葡萄糖 检验 取样，在火焰上灼烧，观察现象
C NaCl固体中混有少量NH4HCO3 除杂 充分加热至固体质量不再改变
D 食盐、砂糖固体 分离 溶解、过滤、洗涤、烘干、蒸发
21.(2023，鹰潭二模)下列实验操作能达到目的是( )
A
选项 实验目的 实验操作
A 除去氮气中的少量氧气 将气体缓缓通过灼热的铜网
B 检验：肥皂水的酸碱性 用玻璃棒蘸取肥皂水滴到湿润pH试纸上
C 除杂：铁钉表面的铁锈 长时间浸泡在过量的稀盐酸中
D 提纯：氯化钠溶液中混有少量硝酸钾 ______________
蒸发结晶
22.(2023，江西)下列方案合理的是( )
B
选项 实验目的 所用试剂或方法
A 除去二氧化碳中的少量一氧化碳 点燃
B 鉴别水和过氧化氢溶液 取样，分别加入二氧化锰
C 比较锌、铁的金属活动性 锌片、铁片和硫酸镁溶液
D 鉴别化肥、硝酸钾和磷矿粉 ________________
观察颜色

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