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(共27张PPT)
第42讲　物质的除杂、鉴别和推断
常见物质的除杂
1．常见的除杂方法
(1)物理方法：过滤、结晶等。
(2)化学方法：(横线上填相应的化学反应方程式)
①化气法：与杂质生成气体而除去→除去NaCl中的Na2CO3，加适量HCl
___________________________________________
②沉淀法：将杂质转化为沉淀过滤除去→除去NaOH中的Na2CO3，加适量Ca(OH)2
___________________________________________
Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑
Na2CO3＋Ca(OH) 2===CaCO3↓＋2NaOH
③置换法：将杂质通过置换反应除去→除去FeSO4中的CuSO4，加过量铁粉再过滤
___________________________________________
④溶解法：将杂质溶于某种试剂除去→除去C粉中的CuO粉，加适量H2SO4，再过滤
___________________________________________
⑤加热法：杂质受热易分解，加热除去→除去CaO中的CaCO3，加热
___________________________________________
⑥转化法：将杂质通过化学反应转化为主要成分→除去CO2中的CO，将气体通过灼热的CuO
___________________________________________
CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu
CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O
2．气体除杂
灼热的氧化铜
氢氧化钠
浓硫酸
物质 杂质 除杂方法
CO2 CO 通过________________
CO CO2 先通过____________溶液，再通过____________
H2 HCl气体 先通过____________溶液，再通过____________________
CO2 HCl 先通过________________溶液，再通过__________
N2 CO2 先通过____________溶液，再通过____________
O2 CO2 先通过____________溶液，再通过__________
O2/H2 水蒸气 通过氧化钙、浓硫酸或氢氧化钠固体
N2 O2 通过灼热的________
氢氧化钠
浓硫酸或碱石灰
饱和碳酸氢钠
浓硫酸
氢氧化钠
浓硫酸
氢氧化钠
浓硫酸
铜网
3.固体除杂
灼烧
稀硫酸/稀盐酸
加热
物质 杂质 除杂方法
CuO Cu 在空气(或氧气)中________
Cu CuO或Fe或Zn 加入足量的__________________，过滤
CuO C 在氧气流中________
C CuO 加入足量的__________________，过滤
CaO CaCO3 ____________
MnO2 KCl 加水________，________
Fe Zn 加入足量____________溶液，过滤
Ag Cu 加入足量的__________溶液，过滤
CaCO3 CaCl2 加水__________，________
稀硫酸/稀盐酸
高温煅烧
溶解
过滤
硫酸亚铁
硝酸银
溶解
过滤
4.溶液中的除杂
铁粉
稀盐酸
稀盐酸
物质 杂质 除杂方法
FeSO4 CuSO4 加入足量的________，过滤
NaCl Na2CO3 加入适量的__________
NaCl NaOH 加入适量的__________
NaCl Na2SO4 加入适量的__________溶液，过滤
NaCl HCl 加入适量的____________
NaOH Na2CO3 加入适量的____________溶液，过滤
NaCl CuSO4 加入适量的____________溶液，过滤
NaNO3 NaCl 加入适量的__________溶液，过滤
NaCl KNO3 ____________
氯化钡
氢氧化钠
氢氧化钙
氢氧化钡
硝酸银
蒸发结晶
冷却热饱和
稀盐酸
碳酸钠
KNO3 NaCl ______________溶液(或降温结晶)
NaCl NaHCO3 加入适量的__________
NaOH Ca(OH)2 加入适量的__________溶液，过滤
HCl H2SO4 加入适量的__________溶液，过滤
CuSO4 H2SO4 加入足量的____________________粉末，过滤
KNO3 K2SO4 加入适量的__________溶液，过滤
CaCl2 HCl 加入足量的__________固体，过滤
NaNO3 AgNO3 加入适量的__________溶液，过滤
氯化钡
氧化铜或氢氧化铜
硝酸钡
碳酸钙
氯化钠
1．完成下列各组物质的除杂：(用文字或化学方程式表示)
(1)硫酸钠中混有硫酸钡：_________________________________。
(2)氯化钠溶液中混有硫酸钠：
____________________________________。
(3)硫酸钠粉末中混有氢氧化钠粉末： ____________________________________。
(4)氯化钠溶液中混有碳酸钠：
____________________________________。
加水溶解，过滤，取滤液蒸发
Na2SO4＋BaCl2===2NaCl＋BaSO4↓
2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O
Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O
2．为除去物质中的少量杂质(括号内为杂质)，下列各选项中所选用的试剂及操作方法均正确的是( )
A．CO2(CO)：通入氧气，点燃
B．CaCl2溶液(稀盐酸)：过量的碳酸钙，过滤
C．MnO2固体(KCl固体)：足量的水，溶解、过滤、蒸发结晶
D．NaOH(Na2CO3)：加入适量的盐酸至不再产生气泡
B
3．下列除杂方法能达到目的的是( )
A．用BaCl2溶液除去KNO3溶液中混入的少量K2SO4
B．用稀盐酸除去热水瓶中的水垢
C．CO2中混有少量的CO可用点燃的方式除去
D．Fe粉中混有少量Cu粉，可以用适量的稀盐酸除去
B
利用物质的性质鉴别物质
2．观察固体的溶解现象
(1)观察固体溶于水后是否有放热、吸热现象。例如：CaO、NaOH固体溶于水放热；NH4NO3溶于水吸热。
(2)根据固体物质的溶解性进行判断(参考酸碱盐溶解性表)。
3．分析沉淀——根据沉淀的颜色或性质鉴别物质
(1)不溶于水但溶于酸的白色沉淀有BaCO3、CaCO3、Mg(OH)2等。
(2)不溶于水和稀硝酸的白色沉淀有AgCl、BaSO4。
(3)蓝色沉淀： Cu(OH) 2 。
(4)红褐色沉淀： Fe(OH) 3。
4．下列鉴别物质的方法中，切实可行的是( )
①用酚酞试液鉴别NaCl溶液和盐酸
②用氯化钡溶液鉴别稀盐酸和稀硫酸
③用燃烧的木条鉴别空气和二氧化碳
④用水鉴别NH4NO3和CaCO3固体
A．①②③④　　　
B．②③
C．②③④
D．③④
　　　　　　　　　　　　　　　
C
物质的推断
题目给出物质范围和实验现象，要求推出混合物中一定存在、一定不存在和可能存在的各是什么物质。解答时寻找并抓住“题眼”，逐步分析“筛选”。必须熟悉常见“题眼”，也就是解题的“突破口”。
1．以物质颜色为突破口，如：CuCl2、CuSO4等溶液为蓝色；FeCl2、FeSO4等溶液为浅绿色。
2．以物质状态为突破口，如：常见固体单质有Fe、Cu、C、S；常温下呈液态的物质有H2O。
3．以物质反应条件为突破口，如：点燃(有O2参加的反应)；通电(电解H2O)。
4．以物质反应现象为突破口，如：能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体是CO2；能使带火星的木条复燃的气体是O2；能使白色无水CuSO4粉末变蓝的气体是水蒸气。
5．下图所示是铁、盐酸、氢氧化钙、硫酸铜和氯化镁五种物质的反应与转化关系，“－”表示两种物质之间能发生化学反应，“→”表示在一定条件下的物质转化。
(1)A物质是________(填化学式)。
(2)C与E反应的基本类型是______________。
(3)从物质反应规律分析，在单质、氧化物、酸、碱和盐中，能与B反应生成D的物质有________(填序号)。
A．2类　　　　B．3类
C．4类 D．5类
Fe
复分解反应
C
物质除杂的原则
【例1】　下列两种方案体现了物质除杂的不同思路：
思路一：将杂质直接转化为所需物质；
思路二：将所需物质转化为中间物质，再将中间物质转化为所需物质。
(1)运用思路一除去氯化镁粉末中混有的少量氯化钡。先加足量的水溶解，再向溶液中加入适量的__________溶液，过滤、蒸发，即得氯化镁固体。
(2)运用思路二除去氯化镁粉末中混有的少量氯化钡、氯化钠和硫酸钾。根据流程图回答问题。
步骤①中反应的化学方程式是________________________________，步骤②中加入的甲溶液是________(填化学式)溶液。
硫酸镁
BaCl2＋K2SO4===BaSO4↓＋2KCl
NaOH
1．(2024，杭州模拟)制盐在我国有着悠久的历史。某盐湖水样品含有NaCl、Na2SO4及少量MgSO4和CaSO4，某科学小组从该样品中获取NaCl和Na2SO4的主要过程如图所示[除杂限选试剂：HCl、H2SO4、Na2CO3、Ca(OH) 2，Na2SO4的溶解度受温度影响较大]：
(1)“除杂1”应依次加入的两种试剂是____________、____________。(所加试剂均过量，下同)
(2)“除杂2”应加入的试剂是__________。
(3)结晶分离是利用了____________的原理。
Ca(OH) 2
Na2CO3
稀盐酸
降温结晶
物质的鉴别方法
【例2】　(2023，金华)物质的鉴别是重要的实验技能。鉴别下列各组物质所用试剂或方法选择错误的是( )
B
选项 需鉴别物质 试剂或方法
A 铁粉、木炭粉 磁铁吸引
B 盐酸、氯化钠溶液 硝酸银溶液
C 氧气、二氧化碳气体 用燃着的木条
D 氢氧化钠固体、氯化钠固体 水
2．学习科学知识和技能，可以帮助我们鉴别和检验物质。
(1)在实验室鉴别白酒与白醋，可采用的最简单的方法是____________。
(2)现有两瓶失去标签的无色溶液，其中一瓶是氢氧化钙溶液，一瓶是稀盐酸。为了鉴别它们，同学们设计了如下实验方案：先给两瓶溶液贴上标签A、B，然后分别取样进行实验。请将横线部分填写完整：
闻气味
A中有白色沉淀生成，B中有气泡冒出
Ca(OH)2
加入的试剂 现象 结论
方案1 二氧化碳 A中溶液变浑浊，B中无明显现象 A是_____________溶液，B是另一种溶液
方案2 碳酸钠溶液 ________________________________
方案3 试剂X ……
【方法感悟】在鉴别物质时，要先分析物质的性质，然后选择恰当的试剂，必须产生不同现象才能达到鉴别物质的目的。
【拓展应用】完成方案3。请从下列提供的试剂中选出所有能鉴别出这两种溶液的试剂X：__________________。(填序号)
①酚酞试液　 ②pH试纸　
③镁　 ④氧化铜
⑤稀硝酸　 ⑥氢氧化铜　
⑦氯化镁溶液 ⑧硝酸钡溶液
①②③④⑥⑦
物质推断
【例3】　有一包固体样品，可能含氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡、氢氧化钠中的一种或几种。为了确定固体样品的成分，小宁进行了如下实验：
根据实验现象，下列判断错误的是( )
A．滤液丙中含有氯化铁
B．沉淀乙为氢氧化铁、硫酸钡
C．滤液甲中一定不存在氢氧化钠
D．样品中一定有氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡
C
3．有一包白色固体样品，可能含有NaOH、Na2CO3、K2SO4、BaCl2中的一种或几种，为确定其组成，进行如下实验：
步骤Ⅰ：取少量样品于烧杯中，加足量水，充分搅拌，静置，有固体剩余。
步骤Ⅱ：取步骤Ⅰ所得上层清液于试管中，滴入几滴酚酞试液，溶液变红色；再滴入过量稀盐酸，无气泡产生，红色逐渐褪去，得到无色溶液。
步骤Ⅲ：取步骤Ⅱ所得溶液于试管中，滴入过量Ba(NO3) 2溶液，无明显现象。
根据上述实验，回答下列问题。
(1)步骤Ⅱ中溶液的红色褪去，发生反应的化学方程式是_________________________________________。
NaOH＋HCl===NaCl＋H2O
步骤Ⅰ：取少量样品于烧杯中，加足量水，充分搅拌，静置，有固体剩余。
步骤Ⅱ：取步骤Ⅰ所得上层清液于试管中，滴入几滴酚酞试液，溶液变红色；再滴入过量稀盐酸，无气泡产生，红色逐渐褪去，得到无色溶液。
步骤Ⅲ：取步骤Ⅱ所得溶液于试管中，滴入过量Ba(NO3) 2溶液，无明显现象。
(2)分析上述实验过程，关于样品的组成，可以得到的结论是___________________
__________________________________________________。
(3)若要进一步确定样品的组成，还需进行的实验操作是______________________
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
该样品中一定含有
BaCl2和NaOH，至少含有Na2CO3和K 2SO4其中一种
取少量步骤I所得固体于
试管中，滴加过量的稀盐酸，若固体不溶解，则样品中含K2SO4不含Na2CO3；若
固体完全溶解，则样品中含Na2CO3，不含K2SO4；若固体部分溶解，则样品中含
Na2CO3和K2SO4
【例】　(2023，丽水)思维模型是依据事物发展内在规律建立的解决问题的基本框架，能引导有序思维、增进深度理解，促进问题解决。小科建构了“物质除杂”的思维模型(如图)。
(1)铜粉中混有少量的铁粉，用磁铁吸引除去，该方法属于上述模型中的________
_____ (填“分离转移”或“反应转化”)。
(2)根据“性质差异”，铜粉中混有少量的氧化铜可用足量稀盐酸除去，原因是__________能与稀盐酸反应。
分离转
移
氧化铜
(3)上述模型中“不增不减”是除杂原则，“不增”是指不增加新杂质，“不减”是指不减少目标组分质量。除去氯化钠中的杂质氯化钡，小科采用反应转化的方法，原理是BaCl2＋K2SO4===BaSO4↓＋2KCl。从反应的生成物有氯化钾可知，这种方法是不正确的，原因是不符合除杂中的___________原则(填“不增”或“不减”)。
(4)将氯化钠中的杂质氯化钡除去，实质上是除去钡离子。2.08 g氯化钡中钡元素的质量为___________g。
不增
1.37
混合物除杂的注意事项
混合物除杂的“三原则”
“不增” 不能引入新的杂质，即不可出现“旧的一去，新的又来”
“不减” 被提纯的物质质量不能减少，即不能出现提纯物质与杂质“同归于尽”
“易分离” 把杂质转化为沉淀、气体或水等容易分离的物质(共13张PPT)
第42讲　物质的除杂、鉴别和推断
1．(2024，宁波模拟)有四种澄清透明的溶液：①MgCl2溶液，②Cu(NO3)2溶液，③Na2SO4溶液，④NaOH溶液。不用其他试剂就可将它们一一鉴别出来，其被鉴别出来的先后顺序是( )
A．②④①③ B．④①②③
C．③②①④ D．②①③④
2．下列实验方案能达到目的的是( )
A．用燃着的木条鉴别氮气和二氧化碳
B．用观察颜色的方法区分氧化铜和二氧化锰
C．用点燃的方法除去二氧化碳中混有的一氧化碳
D．利用溶解、过滤、洗涤和干燥等操作从氯酸钾制氧气后的剩余物中回收MnO2
A
D
3．(2024，杭州二模)为除去下列物质中混有的少量杂质，所采用的相应除杂方案中正确的是( )
选项 物质 杂质 除杂质方案
A NaCl固体 Na2CO3固体 加入足量的稀盐酸后蒸发
B MgO Mg 加入足量稀盐酸
C HCl H2SO4 加入过量的氯化钡溶液，过滤
D CuCl2溶液 FeCl2溶液 加入足量的铁屑，充分反应后，过滤
A
4.实验室有一包白色固体由K2CO3、K2SO4、KCl和CuSO4中的一种或几种组成，实验记录如下：①取该样品溶于水，得到无色溶液；②取适量上述溶液加过量的BaCl2溶液，出现白色沉淀，过滤；③向步骤②所得沉淀中加入过量的稀HNO3，沉淀全部消失并产生气泡。下列分析中正确的是( )
A．原固体中一定含有K2CO3，可能含有CuSO4和KCl
B．原固体中一定含有K2CO3和K2SO4，一定不含CuSO4
C．原固体中一定不含K2SO4和CuSO4，可能含有KCl
D．若在步骤②所得滤液中滴入AgNO3溶液，出现白色沉淀，则原固体中一定含有KCl
C
5．某河流旁有甲、乙、丙、丁四座化工厂，位置分布如图所示。化工厂排放的工业废水中分别含有碳酸钠、氯化铜、氢氧化钠、盐酸中的一种。某同学对①②③④处的水质监测时记录了如下表所示的现象。根据现象推断甲、乙、丙、丁四座化工厂排放工业废水的成分，错误的是( )
A．甲：碳酸钠 B．乙：氯化铜
C．丙：盐酸 D．丁：碳酸钠
① ② ③ ④
记录现象 无色溶液 蓝色浑浊 浑浊消失 产生气泡
A
6．小金利用二歧分类检索表对实验室常见的化学药品氢氧化钠、硫酸铜、碳酸钠和氯化钠四种溶液进行分类研究。
(1)检索表中空格处应填写的内容为_____________________________。
(2)检索表中的X离子的符号为________。
检索表
1a 溶液呈蓝色· · · · · · · · · · · · · ·硫酸铜溶液
1b 溶液呈无色· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2
2a ________ · · · · · · · · · · · · · · · 氯化钠溶液
2b 滴加紫色石蕊试液呈蓝色· · · · · · · · · · · 3
3a 不能电离产生X离子· · · · · · · 碳酸钠溶液
3b 能电离产生X离子· · · · · · · · 氢氧化钠溶液
滴加紫色石蕊试液呈紫色
OH－
7．(2024，湖州一模)某科学兴趣小组为鉴定某工厂排出的无色污水成分，他们查阅工厂有关资料，推测污水中可能含有盐酸、硫酸钠和氢氧化钠中的一种或几种物质，小组同学取污水进行如下探究：
【查阅资料】硫酸钠溶液呈中性。
【实验探究】实验一：小组同学用pH试纸测得污水的pH＝3，由此得出污水中一定不含____________，依据是____________________________________。
实验二：为进一步检测污水中可能含有的成分，甲同学做了如下实验：
实验操作 实验现象 实验结论
取少量污水于洁净试管中，向其中滴加少量的____________________溶液 有白色沉淀生成 污水中一定含有硫酸钠
氢氧化钠
溶液呈酸性，氢氧化钠不能共存
氯化钡(合理即可)
【实验结果】兴趣小组确定了污水的成分。
【反思与评价】乙同学经过思考，用物理方法也得到了甲同学的实验结论，他的实验操作及实验现象是：_______________________________________________。
取适量污水于蒸发皿中，加热，蒸发皿中出现白色固体
8．在玩“密室逃脱”游戏时，小春拿到下图所示的逃脱路线图：图中8个编号对应初中8种常见物质，其中①④⑤⑥⑦属于不同类别的物质。“－”表示相邻两种物质能反应，即可通行，“----- ”表示相邻两种物质不能反应，即不可通行。请你帮他顺利逃出密室。
(1)物质①在金属活动性顺序中排第四，物质⑤是一种
黑色固体。写出它们的化学式：①______，⑤_______。
(2)⑤和⑧的反应体现了CO的还原性，请写出反应的
化学方程式：______________________________。
(3)物质⑥属于________(填物质类别)。
(4)写出一个符合④和⑦反应的化学方程式：_________________________________
______________________。
Mg
CuO
酸
Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓
＋2NaOH
9．某化学兴趣小组对一种工业废水溶液A按下列步骤进行实验(假设能发生的反应均恰好完全反应)。根据实验事实用化学式回答下列问题。
(1)当废水溶液中仅含一种溶质时，该溶质是__________。
(2)若废水中仅含两种盐，则该盐的组成可能是①______________________，②___________________，③_____________________，④__________________。
CuCl2
CuCl2、Cu(NO3)2
CuCl2、NaNO3
NaCl、Cu(NO3)2
CuCl2、NaCl
10．某溶液中可能含有盐酸、硫酸、硝酸钠、氯化铜中的一种或几种，为了探究其组成，取一定质量的该溶液，向其中逐滴加入氢氧化钡溶液，生成沉淀的质量与所加氢氧化钡溶液的质量之间的关系如图所示。请回答下列问题。
(1)该溶液中可能含有的溶质是____________(填化学式)。
(2)请写出上述过程中发生酸碱反应的化学方程式：
____________________________________。
(3)当开始滴加氢氧化钡溶液，未至图中a点时，溶液中
一定含有的阳离子是_______________________。
(4)所取溶液中含有氯化铜的质量为多少？
NaNO3
2HCl＋Ba(OH)2===BaCl2＋2H2O
H＋、Ba2＋、Cu2＋

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