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系统复习 第46课 物质的除杂、鉴别
一、知识梳理
（一）除杂质
原则：选用的试剂只和杂质反应，且不带入新杂质。即：不增、不减、易分离
1．物理方法
（1）.过滤法：用来除去可溶物和不溶物常见不溶于水的沉淀有：AgCl、BaSO4、CaCO3大多数的碳酸盐、以及Cu(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3等氢氧化物、MnO2 等。例：KCl(AgCl)、Na2SO4 (BaSO4)、NaCl(MnO2)
（2）．结晶法：大多数固体物质的溶解度随温度升高而增大，曲线为“陡升型”，如KNO3
少数固体物质的溶解度受温度的影响很小，曲线为“缓升型”，如NaCl
极少数固体物质的溶解度随温度的升高而减小，曲线为“下降型”，Ca(OH)2
例.下列混合物适宜用结晶法分离的是( )
A．NaNO3 Na2CO3 B．NaNO3 NaCl C．NaOH Mg(OH)2 D．NaCl BaSO4
（3）.磁铁吸引：分离有磁性和无磁性的： 铁粉和硫粉 铜粉和铁粉
（4）.洗气法： H2(H2O) : ； H2 (CO2) : ；
2．化学方法：(沉淀法、化气法、置换法、吸收法、其它法)
（1）.沉淀法：使混合物中的杂质与适当试剂反应，生成沉淀通过过滤而除去。
例.如何除去下列物质中的杂质(括号内为杂质)，用化学方程式表示：
NaCl(Na2SO4) 。
HCl( H2SO4 ) 。
HNO3(HCl) 。
NaCl(MgCl2) 。
（2）.化气法：将混合物中的杂质与适当试剂反应变成气体而除去。
一般规律为：CO32－ + 强酸 = CO2 ； NH4+ + OH- = NH3
例.如何除去下列物质中的杂质(括号内为杂质)，用化学方程式表示：
NaCl( Na2CO3 ) 。
Na2SO4(Na2CO3) 。
CaCl2溶液（盐酸） 。
KNO3(KOH) 。
Na2SO4(NaOH)
（3）.置换法：将混合物中的杂质与适量试剂通过发生置换反应而除去。
FeSO4（CuSO4） 。
（4）.吸收法:若气体混合物中气体杂质在某溶液中能发生化学反应而主成分不反应，可让混合物通入该溶液。
CO(CO2) ；H2(HCl) ；
H2(CO2) ；N2(O2) ；
（5）.加热法：CaO(CaCO3) 。
（二）物质鉴别
1、几种典型离子的检验
（1）、氯离子（Cl-）的检验
原理：HCl+AgNO3 AgCl↓+HNO3
实验操作：先加AgNO3溶液，再加稀HNO3，如白色沉淀不溶解，则含有Cl-。
（2）、硫酸根离子（SO42-）的检验
原理：Ba(NO3)2+H2SO4 BaSO4↓+2HNO3
实验操作：取样，加入少量BaCl2溶液，再加稀HNO3，观察白色沉淀是否溶解。
其中BaSO4不溶于水，也不溶于稀HNO3中。
（3）、碳酸根离子（CO32-）的检验
原理：2HCl+Na2CO3 2NaCl+H2O+CO2↑
实验操作：加入盐酸，将放出的气体通入澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊，则含有CO32-
（4）、铵根离子（NH4+）的鉴定
原理：（NH4)2SO4+2NaOH ? Na2SO4+2NH3↑+2H2O ;NH3+H2O NH3·H2O（碱性使红色石蕊试纸变蓝）
实验操作：取试样少许，加入NaOH溶液，微热，把湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝，证明含有NH4+。
5、氢离子（H+）的鉴定：取被测溶液少量，滴入紫色石蕊试液，如果紫色石蕊试液变红色，说明有氢离子。
6、氢氧根离子（OH-）的鉴定：取被测溶液少量，滴入无色酚酞试液，如果无色酚酞试液变红色，说明有氢氧根离子。
2．物理方法鉴别：物理方法主要包括观察状态、颜色，闻气味、溶于水等情况。
例.选择方法区分下列各组物质。
（1）白醋和白酒 ： ； （2）铁片和铜片： ；
（3）镁条和水银： ； （4）CuSO4溶液和FeSO4溶液： ；
3．化学方法鉴别
（1）题型一：鉴别某一具体物质——如鉴别该物质是否是盐酸。
选择试剂： 。过程： 。
例.硫酸是化学工业的重要产品和原料，也是我们实验室常用常备的化学试剂。某同学为鉴定某一无色溶液是否为稀硫酸，进行了以下实验：
①取少量溶液于试管中，滴加石蕊试液，溶液变红色，表明溶液中一定有氢离子；
②用玻璃棒蘸取少量溶液，滴到pH试纸上，测得pH=0，表明溶液呈酸性；
③取少量溶液于试管中，滴加氯化钡溶液，振荡，有白色沉淀生成，证明溶液中一定有硫酸根离子；
④取少量溶液于试管中，滴加硝酸钡溶液，振荡，有白色沉淀生成，滴加稀硝酸，沉淀不溶解．证明溶液中一定有硫酸根离子
若确定该溶液为硫酸，能达到目的实验组合是（　 ）
A．①② B．②③ C．①④ D．③④
例.如何鉴别食盐和碳酸钙粉末： ；鉴别稀盐酸和稀硫酸： ；
（2）题型二：只用一种试剂鉴别物质
①指示剂法：常用的指示剂主要为紫色石蕊试液和无色酚酞试液，而使用范围比较广的则为紫色石蕊试液。?
例.鉴别盐酸、蒸馏水和石灰水，可用（? ）
A．酚酞 B．石蕊 C．FeCl3? D．CuSO4?
②酸液法：H2SO4、HCl。
例.只用一种试剂鉴别Na2CO3、BaCl2、KNO3三种溶液，可选用： 。
③盐液法：Na2CO3、CuSO4、BaCl2、Ba(OH)2加入这些试剂，使物质呈现不同现象如生成气体、生成不同颜色的沉淀等来鉴别。
例.只用一种试剂鉴别NaOH、BaCl2、Na2SO4溶液，可选用（ ）
A．BaCl2溶液 B．CuSO4溶液 C．酚酞 D．稀H2SO4?
例.下列各组溶液，只要一种试剂就能鉴别的是（ ）
A．Na2CO3、Na2SO4、BaCl2? B．KNO3、NaNO3、NaCl
C．KCl、NaCl、NaOH? D．Ca(OH)2、NaOH、NaCl?
（3）题型三 ：不加试剂相互反应进行鉴别
例.不用其它试剂，用最简捷的方法鉴别①NaOH；②MgSO4；③Ba(NO3)2；④FeCl3；⑤KCl五种溶液，则被鉴别出来的物质的正确顺序是 。
（三）、气体干燥
1、浓硫酸、固体烧碱、碱石灰可用作气体干燥剂。由于它们的性质不同，被干燥的气体也不同。
浓硫酸：可干燥氢气、氧气、一氧化碳、二氧化碳、氯化氢气体、甲烷、氮气、二氧化硫。不能干燥：氨气。
固体氢氧化钠、碱石灰、生石灰：可干燥氢气、氮气、一氧化碳、甲烷、氨气。不能干燥：二氧化碳、二氧化硫、氯化氢气体。
二、查漏补缺，自我检测
1.下列除杂质的方法错误的是（ ）
物质(括号内为杂质)
除杂方法
A
NaCl(泥沙)
溶解、过滤、蒸发
B
FeCl2(CuCl2)
加入适量铁粉
C
CaCl2溶液(盐酸)
加入过量CaCO3
D
CO2(CO)
通人澄清石灰水
2.为提纯下列物质，所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是（ ）
序号
物质（括号内为杂质）
除杂试剂
分离方法
A
氯化钠固体（碳酸钠）
稀盐酸
蒸发结晶
B
氯化铜溶液（氯化锌）
金属铜
过滤
C
二氧化碳（一氧化碳）
氢氧化钠溶液
洗气
D
二氧化锰粉末（碳粉）
水
过滤
3.为除去下列物质中的杂质（括号内是杂质），下列操作方法正确的是（ ）
选项
物 质
操作方法
A
Fe（Fe2O3）
加入过量稀盐酸，充分反应后过滤
B
CaO粉末（CaCO3粉末）
加足量的水，充分搅拌后过滤
C
NaOH溶液[Ca(OH)2溶液]
通入过量CO2气体，充分反应后过滤
D
CuSO4溶液（硫酸）
加入过量CuO粉末，加热，充分反应后过滤
4.除去下列物质中的少量杂质，所用试剂和方法正确的是（ ）
选项
物质
杂质
试剂和方法
A
NaNO3
Na2CO3
滴入足量稀盐酸至不再产生气泡
B
KCl
K2SO4
滴入适量Ba(NO3)2溶液、过滤
C
CO
CO2
通过灼热的氧化铜粉末
D
H2
HCl
先通过NaOH溶液，再通过浓硫酸
5.下列各组物质中加入适量的稀硫酸，不能将杂质除去的是（ ）
A．硫酸钠中混有少量的碳酸钠 B．氢氧化钠中混有少量碳酸钠
C．铜粉中混有少量铁粉 D．硫酸钾中混有少量氢氧化钾
6.某同学设计的以下实验方案，能够达到目的的是（ ）
A．用稀盐酸除去氧化铜中混有的少量碳粉
B．用氢氧化钠溶液除去二氧化碳中混有的少量氯化氢
C．用氯化钡溶液除去稀硝酸中混有的少量硫酸
D．用酸碱指示剂区分氯化钠溶液和碳酸钠溶液
7．下列各组物质不能用水鉴别的是（ ）
A．硫酸铜和氯化钠 B．烧碱和纯碱 C．碳酸钙和碳酸钡 D．熟石灰和生石灰
8．将Ba(NO3)2、KCl、Na2CO3三种无色溶液一次区分开的试剂是（ ）
A．BaCl2溶液 B．AgNO3溶液 C．稀盐酸 D．稀硫酸
9．下列能鉴别氮气和二氧化碳的物质(或方法)是（ ）
A．闻气味 B．观察颜色 C．燃着的木条 D．澄清石灰水
10．下列各组物质的溶液，根据它们自身的性质和相互间的反应现象，不用其他试剂就可以鉴别的是（ ）
A．FeCl3、NaCl、Ba(OH)2 B．KCl、HCl、NaNO3
C．Na2SO4、HCl、H2SO4 D．CuCl2、NaNO3、K2SO4
11．区分下列物质的方法不能达到目的是（ ）
A．用酚酞试液区分氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液 B．用磁铁吸引来区分铁丝和铝丝
C．用尝味道的方法区分橱柜中调味品食盐和蔗糖 D．用酚酞溶液区分稀盐酸和食盐水
12．[2018·湖州·15]现有4种试剂：①紫色石蕊试液；②稀硫酸；③碳酸钾溶液；④氯化钡溶液。能用来一次性鉴别稀盐酸、氢氧化钡溶液、碳酸钠溶液的试剂有（ ）
A．② B．②③ C．①②③ D．②③④
13．用一种试剂即可将氯化铵、氯化铁、硫酸铵、硝酸钠四种溶液鉴别出来，这种试剂是 。
14．现有五瓶失去标签的溶液 A、B、C、D、E ，它们分别是氢氧化钠、氯化钠、硫酸铜、氯化钡、稀硫酸中的一种。某同学不用其它试剂，用如下实验加以鉴别。
第一步：通过观察发现 E 溶液呈蓝色，其它溶液均为无色；
第二步：取少量 A、B、C、D溶液，分别滴加E溶液，现象为：A溶液中出现白色沉淀，B溶液中出现蓝色沉淀， C和D溶液均无明显现象；
第三步：取第二步中产生的蓝色沉淀，滴加C溶液后沉淀消失。
则：（1）A 溶液中溶质的化学式是 ；（2）写出 B 和 E 反应的化学方程式： 。
15．豆腐加工时需加入凝固剂，凝固剂的化学成分是什么？通过资料获悉：凝固剂中可能含有Na2SO4、Ca(OH)2、MgCl2、NaCl等，为验证其成分，小柯进行了如下实验：
实验
实验操作
实验现象
1
取少量凝固剂溶液于试管中，加入几滴无色酚酞试液
仍为无色溶液
2
再取少量凝固剂溶液于试管中，加入适量的Ba(NO3)2溶液和稀HNO3
有白色沉淀
3
取实验2中的适量滤液于试管中，加入适量的AgNO3溶液和稀HNO3
有白色沉淀
（1）根据以上现象，凝固剂溶液中肯定没有 。
（2）写出实验2中发生的化学反应方程式： 。
（3）写出实验3中出现的白色沉淀物质的化学式 。
16．我们在做“物质的鉴别”实验时，曾对硫酸铜、氯化钠、硝酸钾、氢氧化钠四种白色粉末进行鉴别。以下是某同学设计的鉴别方案，请你沿着该同学的思路回答相关问题。

17．实验室有失去标签的三瓶无色溶液：H2SO4溶液、NaOH溶液和KNO3溶液，要求只用无色酚酞一种试液鉴别它们。请完成如下实验：
（1）取少量三种溶液分别加到A、B、C三支试管中，各滴入1～2滴无色酚酞试液，观察到A试管中的溶液变成红色。则A试管中的是 溶液。
（2）任取剩下两种溶液中的一种，滴入上述实验后的A试管中，若观察到A试管中的溶液 ，则滴入的是 溶液。
18．[2013·嘉兴·29]根据已知物质和未知物质的特性，运用实验的方法，可以鉴别某些物质。有3包白色粉末，它们分别是碳酸钠、氯化钠、氧化钙中的一种，现用实验的方法将它们一一区分。
（1）取少量3种粉末，分别装入编号为甲、乙、丙的三支试管中，加水后都能溶解。其中甲试管壁明显变热，由此可知甲试管中加的粉末是 。
（2）取甲试管中的溶液分别滴入另两支试管中，乙试管中出现白色沉淀，丙试管中无明显现象。请写出乙试管中发生反应的化学方程式 。
19．A、B、C、D、E五瓶无色透明溶液，分别是HCl溶液、Na2CO3溶液、MgCl2溶液、NaNO3溶液、NaOH溶液中的一种。分别进行下列实验：
Ⅰ．将A分别滴入B、C、D、E中，均没有明显现象。
Ⅱ．将B分别滴入A、C、D、E中，C、E中均产生白色沉淀，其余没有明显现象。
Ⅲ．将C分别滴入A、B、D、E中，B中产生白色沉淀，D中有气泡冒出，其余没有明显现象。
（1）A是 ，B是 ，C是 ；
（2）B加入E中的化学方程式是 ；
（3）C加入D中的化学方程式是 。
20．[2018·金华丽水·25]有一包白色固体可能含有碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡、氢氧化钠中的一种或几种。某科学兴趣小组为探究其成分做了以下实验：
①取少量固体于烧杯中，加足量的水溶解，烧杯内有固体残留并得到无色溶液甲；
②取少量无色溶液甲于试管中，滴加酚酞溶液，溶液不变色；
③继续向①的烧杯中滴加稀硝酸并不断搅拌，烧杯内固体的质量随加入稀硝酸质量的变化如图所示。
（1）仅通过①可以得出的结论是：原白色固体中一定有 ；
（2）无色溶液甲中一定不存在的物质是 （填字母）。
A．碳酸钠 B．硫酸钠 C．硝酸钡 D．氢氧化钠
21.有一包白色粉末，可能是由硫酸铜、氯化钠、碳酸钠、硫酸钠中的一种或几种组成，为检验其中的成分，按以下流程进行实验：

（1）根据实验现象，白色粉末中一定有 。
（2）实验中不能用BaCl2溶液代替Ba(NO3)2溶液的理由是 。
22．工业上采用离子交换膜电解槽电解饱和食盐水，可得到高浓度的烧碱溶液（含NaOH 35%～48%）。某兴趣小组欲验证一化工厂生产的NaOH溶液是否达到了高浓度标准，进行了如下操作，请你参与计算：
（1）用37%的浓盐酸配制200g7.3%的盐酸，需要加水 毫升。（计算结果保留一位小数）
（2）采集该化工厂电解槽中的NaOH溶液20g，向其中滴入所配制的盐酸，当溶液的pH=7时，消耗盐酸100g，判断电解槽中NaOH溶液是否达到高浓度标准。（写出计算过程）
23．某同学向氧化铜和稀硫酸充分反应后的废液中加入一定量的氢氧化钠溶液，发现无明显现象。该同学在老师的指导下对氧化铜和稀硫酸充分反应后的废液进行了实验：他分别取50g废液，并向其中逐渐加入等浓度的氢氧化钠溶液，三组实验的数据与图像如下：
实验组数
第一组
第二组
第三组
加入氢氧化钠溶液质量/g
50
100
80
产生沉淀的质量/g
0.98
2.94
2.94
请根据以上信息回答下列问题：
（1）氧化铜粉末与稀硫酸反应的现象为 。
（2）废液中的溶质有 (填化学式)。
（3）计算废液中硫酸铜的溶质质量分数。(写出计算过程)
（4）若三组数据中，只有一组加入的氢氧化钠溶液与废液恰好完全反应，则上图中a的数值为 。
参考答案
1.D 2.A 3.D 4.D 5.B 6.D 7.C 8.D 9.D 10.A 11.A 12.B
13．氢氧化钡溶液
14．[2010·义乌·29]
( 1 ) BaC12；( 2 ) CuSO4+2NaOH Cu(OH)2↓+Na2SO4（沉淀符号漏写不扣分，化学式错误、配平错误均不得分，“=”写成“一”视为配平错误）
15．[2010·台州·29]
（1）Ca(OH)2（或氢氧化钙）；（2）Ba(NO3)2 +Na2SO4 =BaSO4↓+2 NaNO3 ；（3）AgCl
16．[2010·嘉兴·30]硝酸银(AgNO3)，蓝。
17．[2012·嘉兴·28]（1）NaOH （2）红色褪去（或红色没褪去） H2SO4（或 KNO3）（现象和结论必须对应）
18．[2013·嘉兴·29]（1）氧化钙（CaO）???（2）Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
19．（1）NaNO3溶液；MgCl2溶液；Na2CO3溶液（2）MgCl2+2NaOH 2NaCl+Mg(OH)2↓（3）Na2CO3+2HCl 2NaCl+H2O+CO2↑
20．
（1）Ba(NO3)2 （2）ABD
解析：(1)加足量的水溶解，烧杯内有固体残留并得到无色溶液甲，说明了上述物质间发生反应生成了沉淀，由于碳酸钠、硫酸钠都能与硝酸钡反应生成沉淀，由此可知，一定存在硝酸钡；
(2)②取少量无色溶液甲于试管中，滴加酚酞溶液，溶液不变色，说明溶液甲一定不含碳酸钠和氢氧化钠，③继续向①的烧杯中滴加稀硝酸并不断搅拌，沉淀部分溶解，沉淀应为碳酸钡和硫酸钡的混合物，若甲溶液中含有硫酸钠，加入稀硝酸，碳酸钡沉淀会转化为硫酸钡沉淀，固体质量会增大，根据图示可知，甲溶液中一定没有硫酸钠。故选ABD。
21.
（1）NaCl、Na2CO3或氯化钠、碳酸钠
（2）带入Cl－不能确定原混合物中氯化钠的存在或带入Cl－对实验过程产生了干扰 22．解：
（1）160.5；………（2分）
（2）设氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为x
NaOH+HCl=NaCl+H2O………（1分）
40 36.5
20gx 100g×7.3%
=………（1分）
x=40%。………（1分）
介于35%到48%，电解槽中NaOH溶液达到高浓度标准。………（1分）
23. 解：
（1）黑色粉末逐渐减少（或消失），溶液由无色变为蓝色；………（2分）
（2）CuSO4、H2SO4；………（2分。写对一个得1分，有错不给分。）
（3）设废液中硫酸铜的质量为x
CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4
160 98
x 2.94g
160/98=x/2.94g………（1分）
x=4.8g………（1分）
硫酸铜的溶质质量分数=4.8g/50g×100%=9.6%；………（1分）
（4）若三组数据中，只有一组加入的氢氧化钠溶液与废液恰好完全反应，根据表格中的数据分析可知为第三组，前35g氢氧化钠与硫酸反应，后45g氢氧化钠溶液与硫酸铜反应，a的数值是氢氧化钠溶液与恰好与硫酸反应所得溶液的质量的数值，氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠和水，所以上图中a的数值为50g+35g=85g。………（3分）

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