1.宏觀辨識與微觀探析:能從物質(zhì)的宏觀特征入手對物質(zhì)及其反應進行分類和表征,能從物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)說明同類物質(zhì)的共性和不同類物質(zhì)性質(zhì)差異及其原因,能描述或預測物質(zhì)的性質(zhì)和在一定條件下可能發(fā)生的化學變化
2.科學探究與創(chuàng)新意識:能對簡單化學問題的解決提出可能的假設,依據(jù)假設設計實驗方案。
3.科學態(tài)度與社會責任:具有理論聯(lián)系實際的觀念,有將化學成果應用于生產(chǎn)、生活的意識,能依據(jù)實際條件并運用所學的化學知識和方法解決生產(chǎn)、生活中簡單的化學問題。
【必備知識解讀】
一、物質(zhì)分離和提純
(一)物質(zhì)分離和提純的區(qū)別與聯(lián)系
1.混合物的分離是根據(jù)混合物中各組分的物理性質(zhì)或化學性質(zhì)的差異,通過一定的物理變化或化學變化將混合物分成各組分的純凈物。
2.混合物的提純是根據(jù)混合物中各組分的物理性質(zhì)或化學性質(zhì)的差異,通過一定的物理變化或化學變化將混合物中的雜質(zhì)除去。
分離和提純的要求不同,設計操作步驟時一定要加以區(qū)別。
3.提純的“四個原則”及“四個必須”
(1)“四個原則”
一是不增加新的雜質(zhì);二是不減少被提純物質(zhì);三是被提純物質(zhì)與雜質(zhì)易分離;四是被提純物質(zhì)易復原。
(2)“四個必須”
一是除雜試劑必須過量;二是過量試劑必須除盡;三是除雜途徑必須最佳;四是除去多種雜質(zhì)時必須考慮加入試劑的先后順序。
(二)物理法分離提純物質(zhì)所用裝置
1.常用裝置
(1)過濾
(2)蒸發(fā)
(3)萃取和分液
(4)蒸餾
(5)升華
2.創(chuàng)新裝置
(1)過濾裝置的創(chuàng)新——抽濾
(2)蒸餾裝置的創(chuàng)新
(三)物質(zhì)分離提純的物理方法
1.“固+固”混合物的分離(提純)
2.“固+液”混合物的分離(提純)
3.“液+液”混合物的分離(提純)
二、物質(zhì)分離、提純常用的化學方法
1.常見氣體的除雜方法
2.常見固體或溶液的除雜方法
3.物質(zhì)分離、提純常用的化學方法
三、物質(zhì)的檢驗
(一)物質(zhì)檢驗的原理和方法
1.物質(zhì)檢驗的原理
(1)依據(jù)物質(zhì)的特殊性質(zhì)進行檢驗。如物質(zhì)的顏色、氣味、溶解性等。
(2)依據(jù)物質(zhì)間反應時所產(chǎn)生的特殊的反應現(xiàn)象。即所選的試劑和被檢驗的物質(zhì)在發(fā)生化學反應時,必須能夠產(chǎn)生下列現(xiàn)象中的一種:①變色;②放出氣體(通常指產(chǎn)生氣體的氣味或在溶液中反應時產(chǎn)生的氣泡);③生成沉淀等。
2.物質(zhì)檢驗的方法
(1)物理方法:依據(jù)物理性質(zhì),如顏色、氣味、溶解性、磁性等,通過觀察、實驗分析、判斷,得出結(jié)論。
(2)化學方法:利用物質(zhì)的特殊化學性質(zhì)及反應時產(chǎn)生的特征現(xiàn)象。即所選的試劑與被檢驗的物質(zhì)反應時要有明顯實驗現(xiàn)象(如放出氣體、生成沉淀或顏色改變),通過觀察、分析,得出結(jié)論。
(二)物質(zhì)的檢驗
根據(jù)物質(zhì)特有的性質(zhì)及反應現(xiàn)象,對是否存在該物質(zhì)(或離子)進行確認。如CO2可用澄清石灰水來檢驗。
1.常見氣體的檢驗
2.常見離子的檢驗
(三)物質(zhì)檢驗中干擾因素的排查
1.離子檢驗中的常見干擾因素以及排除措施
2.氣體檢驗中干擾因素的排除
氣體檢驗干擾因素的排除方法一般是先檢驗出一種可能具有干擾的氣體,并除去該氣體,而且要確認該氣體已經(jīng)除盡,再檢驗其余氣體。如在SO2存在的條件下檢驗CO2,可設計如下檢驗思路:品紅溶液檢驗SO2→高錳酸鉀溶液除去SO2→品紅溶液檢驗SO2是否除盡→澄清石灰水檢驗CO2。與此類似的還有檢驗實驗室制取的乙烯中含有SO2等。
四、物質(zhì)的鑒別
根據(jù)物質(zhì)的特有的性質(zhì)對兩種或兩種以上的物質(zhì)進行區(qū)分。如NaCl和KNO3兩種無色溶液可以用AgNO3溶液來區(qū)分。
1.物質(zhì)鑒別的思路
(1)鑒別主要是尋找各物質(zhì)的特殊現(xiàn)象,包括顏色、狀態(tài)、氣味、反應情況等。
(2)如果要加入試劑進行鑒別,一定要先取樣,不能直接對樣品進行鑒別。
(3)選用鑒別方法時先簡單后復雜,先考慮物理方法后化學方法。
2.物質(zhì)鑒別的原則
3.物質(zhì)鑒別的方法
【方法技巧】不用試劑鑒別時可考慮6種方法
【關(guān)鍵能力拓展】
一、沉淀洗滌的過程分析與規(guī)范解答
1.常用洗滌劑
(1)蒸餾水:主要適用于除去沉淀吸附的可溶性雜質(zhì)。
(2)冷水:除去沉淀中的可溶性雜質(zhì),降低沉淀在水中的溶解度而減少沉淀損失。
(3)沉淀的飽和溶液:減小沉淀的溶解。
(4)有機溶劑(酒精、丙酮等):適用于易溶于水的固體,既減少了固體溶解,又利用有機溶劑的揮發(fā)性,除去固體表面的水分,產(chǎn)品易干燥。
2.洗滌沉淀的目的
(1)若濾渣是所需的物質(zhì),洗滌的目的是除去晶體表面的可溶性雜質(zhì),得到更純凈的沉淀物。
(2)若濾液是所需的物質(zhì),洗滌的目的是洗滌過濾所得到的濾渣,把有用的物質(zhì)如目標產(chǎn)物盡可能洗出來。
(3)特殊洗滌
3.洗滌沉淀的實驗操作
沿玻璃棒向過濾器中注入蒸餾水至浸沒沉淀,待水濾出后,重復上述操作2~3次。
4.沉淀是否洗凈的答題規(guī)范
取樣(取少量最后一次洗滌液于一潔凈的試管中)→滴加試劑[加入××試劑(必要時加熱,如檢驗NHeq \\al(+,4))]→描述現(xiàn)象(不產(chǎn)生××沉淀、溶液不變××色或不產(chǎn)生××氣體)→得出結(jié)論(說明沉淀已經(jīng)洗滌干凈)
【核心題型例解】
高頻考點一 考查物質(zhì)分離、提純裝置
例1.(2023·湖南卷第3題)下列玻璃儀器在相應實驗中選用不合理的是
A. 重結(jié)晶法提純苯甲酸:①②③B. 蒸餾法分離CH2Cl2和CCl4:③⑤⑥
C. 濃硫酸催化乙醇制備乙烯:③⑤D. 酸堿滴定法測定NaOH溶液濃度:④⑥
【答案】A
【解析】粗苯甲酸中含有少量氯化鈉和泥沙,需要利用重結(jié)晶來提純苯甲酸,具體操作為加熱溶解、趁熱過濾和冷卻結(jié)晶,此時利用的玻璃儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒,A選項裝置選擇不合理;蒸餾法需要用到溫度計以測量蒸汽溫度、蒸餾燒瓶用來盛裝混合溶液、錐形瓶用于盛裝收集到的餾分,B選項裝置選擇合理;濃硫酸催化制乙烯需要控制反應溫度為170℃,需要利用溫度計測量反應體系的溫度,C選項裝置選擇合理;酸堿滴定法測定NaOH溶液濃度是用已知濃度的酸液滴定未知濃度的堿液,酸液盛裝在酸式滴定管中,D選項裝置選擇合理;故選A。
【變式探究】(2022·浙江卷)名稱為“吸濾瓶”的儀器是
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】圖示實驗儀器為蒸餾燒瓶,A不合題意;圖示實驗儀器為分液漏斗,B不合題意;圖示實驗儀器為容量瓶,C不合題意;圖示實驗儀器為吸濾瓶,其特征是一個厚壁的帶分支的錐形瓶,D符合題意;故答案為D。
高頻考點二 考查物質(zhì)的除雜
例2.(2023·海南卷第9題)實踐中一些反應器內(nèi)壁的污垢,可選用針對性的試劑溶解除去。下表中污垢處理試劑的選用,符合安全環(huán)保理念的是
【答案】BC
【解析】銀和硝酸反應生成污染性氣體氮氧化合物,A不符合題意;過氧化氫具有強氧化性,硫、氫氧化鈉、過氧化氫發(fā)生氧化還原反應生成硫酸鈉和水,不生成污染性物質(zhì),B符合題意;石膏垢中硫酸鈣和飽和碳酸鈉轉(zhuǎn)化為碳酸鈣,碳酸鈣和檸檬酸反應生成檸檬酸鈣和二氧化碳,無污染性物質(zhì)生成,C符合題意;濃鹽酸具有揮發(fā)性,和二氧化錳生成有毒的氯氣和其揮發(fā)出氯化氫氣體,D不符合題意;故選BC。
【變式探究】(2023·海南卷第3題)下列氣體除雜(括號里為雜質(zhì))操作所選用的試劑合理的是
A. :飽和溶液
B. :堿石灰
C. :酸性溶液
D. :
【答案】B
【解析】二氧化碳、氯化氫均會和碳酸鈉溶液反應,A不符合題意;氨氣和堿石灰不反應,水和堿石灰反應,合理,B符合題意;酸性高錳酸鉀會把乙炔氧化,C不符合題意;P4O10、二氧化硫均為酸性氧化物,不反應,不能除去二氧化硫,D不符合題意;故選B。
【變式探究】下列氣體去除雜質(zhì)的方法中,不能實現(xiàn)目的的是
【答案】A
【解析】SO2和H2S都具有較強的還原性,都可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化;因此在用酸性高錳酸鉀溶液除雜質(zhì)H2S時,SO2也會被吸收,故A項不能實現(xiàn)除雜目的;氯氣中混有少量的氯化氫氣體,可以用飽和食鹽水除去;飽和食鹽水在吸收氯化氫氣體的同時,也會抑制氯氣在水中的溶解,故B項能實現(xiàn)除雜目的;氮氣中混有少量氧氣,在通過灼熱的銅絲網(wǎng)時,氧氣可以與之發(fā)生反應: ,而銅與氮氣無法反應,因此可以采取這種方式除去雜質(zhì)氧氣,故C項能實現(xiàn)除雜目的;NO2可以與NaOH發(fā)生反應:,NO與NaOH溶液不能發(fā)生反應;盡管NO可以與NO2一同跟NaOH發(fā)生反應:,但由于雜質(zhì)的含量一般較少,所以也不會對NO的量產(chǎn)生較大的影響,故D項能實現(xiàn)除雜的目的;答案選A。
高頻考點三 考查物質(zhì)分離、提純操作
例3.(2023·浙江卷6月第12題)苯甲酸是一種常用的食品防腐劑。某實驗小組設計粗苯甲酸(含有少量NaCl和泥沙)的提純方案如下:
下列說法不正確的是
A. 操作I中依據(jù)苯甲酸的溶解度估算加水量
B. 操作Ⅱ趁熱過濾的目的是除去泥沙和NaCl
C. 操作Ⅲ緩慢冷卻結(jié)晶可減少雜質(zhì)被包裹
D. 操作IV可用冷水洗滌晶體
【答案】B
【解析】苯甲酸微溶于冷水,易溶于熱水。粗苯甲酸中混有泥沙和氯化鈉,加水、加熱溶解,苯甲酸、NaCl溶解在水中,泥沙不溶,從而形成懸濁液;趁熱過濾出泥沙,同時防止苯甲酸結(jié)晶析出;將濾液冷卻結(jié)晶,大部分苯甲酸結(jié)晶析出,氯化鈉仍留在母液中;過濾、用冷水洗滌,便可得到純凈的苯甲酸。操作I中,為減少能耗、減少苯甲酸的溶解損失,溶解所用水的量需加以控制,可依據(jù)苯甲酸的大致含量、溶解度等估算加水量,A正確;操作Ⅱ趁熱過濾的目的,是除去泥沙,同時防止苯甲酸結(jié)晶析出,NaCl含量少,通常不結(jié)晶析出,B不正確;操作Ⅲ緩慢冷卻結(jié)晶,可形成較大的苯甲酸晶體顆粒,同時可減少雜質(zhì)被包裹在晶體顆粒內(nèi)部,C正確;苯甲酸微溶于冷水,易溶于熱水,所以操作IV可用冷水洗滌晶體,既可去除晶體表面吸附的雜質(zhì)離子,又能減少溶解損失,D正確;故選B。
【變式探究】(2022·廣東卷)實驗室用MnO2和濃鹽酸反應生成Cl2后,按照凈化、收集、性質(zhì)檢驗及尾氣處理的順序進行實驗。下列裝置(“→”表示氣流方向)不能達到實驗目的的是
【答案】D
【解析】濃鹽酸易揮發(fā),制備的氯氣中含有HCl,可用飽和食鹽水除去HCl,Cl2可用濃硫酸干燥,A裝置能達到實驗目的,故A不符合題意;氯氣的密度大于空氣,用向上排空氣法收集,B裝置能收集氯氣,故B不符合題意;濕潤的紅布條褪色,干燥的紅色布條不褪色,可驗證干燥的氯氣不具有漂白性,故C不符合題意;氯氣在水中的溶解度較小,應用NaOH溶液吸收尾氣,D裝置不能達到實驗目的,故D符合題意;答案選D。
高頻考點四 物質(zhì)的檢驗
例4.(2023·海南卷第11題)下列實驗操作不能達到實驗的是
【答案】A
【解析】檢驗1-氯丁烷中氯元素,向1-氯丁烷中加入氫氧化鈉溶液,加熱條件下水解,再加入硝酸酸化的硝酸銀,若產(chǎn)生白色沉淀,則含有氯元素,故A錯誤;向上層清液中加入氯化鋇溶液,若無白色沉淀產(chǎn)生,說明SO42-已經(jīng)沉淀完全,故B正確;向2mL10%的氫氧化鈉溶液中滴加5滴5%的硫酸銅溶液,制得新制氫氧化銅,且氫氧化鈉過量,檢驗醛基時產(chǎn)生磚紅色沉淀,故C正確; 硫酸四氨合銅在乙醇溶液中溶解度小,加入乙醇,析出硫酸四氨合銅晶體,故D正確。故選A。
【變式探究】(2023·湖南卷第7題)取一定體積的兩種試劑進行反應,改變兩種試劑的滴加順序(試劑濃度均為),反應現(xiàn)象沒有明顯差別的是
【答案】D
【解析】向氨水中滴加AgNO3溶液并振蕩,由于開始時氨水過量,振蕩后沒有沉淀產(chǎn)生,發(fā)生的反應為;向AgNO3溶液中滴加氨水并振蕩,開始時生成白色沉淀且沉淀逐漸增多,發(fā)生的反應為;當氨水過量后,繼續(xù)滴加氨水沉淀逐漸減少直至沉淀完全溶解,發(fā)生的反應為,因此,改變兩種試劑的滴加順序后反應現(xiàn)象有明顯差別,A不符合題意;向NaOH中滴加Al2(SO4)3溶液并振蕩,由于開始時NaOH過量,振蕩后沒有沉淀產(chǎn)生,發(fā)生的反應為;向Al2(SO4)3溶液中滴加NaOH并振蕩,開始時生成白色沉淀且沉淀逐漸增多,發(fā)生的反應為;當NaOH過量后,繼續(xù)滴加NaOH沉淀逐漸減少直至沉淀完全溶解,發(fā)生的反應為,因此,改變兩種試劑的滴加順序后反應現(xiàn)象有明顯差別,B不符合題意;向H2C2O4溶液中滴加酸性KMnO4溶液并振蕩,由于開始時H2C2O4是過量的,KMnO4可以被H2C2O4完全還原,可以看到紫紅色的溶液褪為無色,發(fā)生的反應為;向KMnO4溶液中滴加酸性H2C2O4溶液并振蕩,由于開始時KMnO4是過量的,KMnO4逐漸被H2C2O4還原,可以看到紫紅色的溶液逐漸變淺,最后變?yōu)闊o色,因此,改變兩種試劑的滴加順序后反應現(xiàn)象有明顯差別,C不符合題意;向KSCN溶液中滴加FeCl3溶液,溶液立即變?yōu)檠t色;向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液同樣立即變?yōu)檠t色,因此,改變兩種試劑的滴加順序后反應現(xiàn)象沒有明顯差別,D符合題意;綜上所述,本題選D。
高頻考點五 物質(zhì)的鑒別
例5(2023·遼寧卷第4題)下列鑒別或檢驗不能達到實驗目的是( )
A. 用石灰水鑒別Na2CO3與NaHCO3
B. 用KSCN溶液檢驗FeSO4是否變質(zhì)
C. 用鹽酸酸化的BaCl2溶液檢驗Na2SO3是否被氧化
D. 加熱條件下用銀氨溶液檢驗乙醇中是否混有乙醛
【答案】A
【解析】石灰水的主要成分為Ca(OH)2能與碳酸鈉和碳酸氫鈉反應生成碳酸鈣,二者均生成白色沉淀,不能達到鑒別的目的,A錯誤;Fe2+變質(zhì)后會生成Fe3+,可以利用KSCN溶液鑒別,現(xiàn)象為溶液變成血紅色,可以達到檢驗的目的,B正確;Na2SO3被氧化后會變成Na2SO4,加入鹽酸酸化的BaCl2后可以產(chǎn)生白色沉淀,可以用來檢驗Na2SO3是否被氧化,C正確;含有醛基的物質(zhì)可以與銀氨溶液反應生成銀單質(zhì),可以用來檢驗乙醇中混油的乙醛,D正確;故選A。
【變式探究】(2023·山東卷第6題)鑒別濃度均為0.1ml·L-1 的NaClO、Ba(OH)2、Al2(SO4)3三種溶液,僅用下列一種方法不可行的是
A. 測定溶液pHB. 滴加酚酞試劑
C. 滴加0.1ml·L-1 KI溶液D. 滴加飽和Na2CO3溶液
【答案】C
【解析】NaClO溶液顯弱堿性,Ba(OH)2溶液顯強堿性,Al2(SO4)3溶液顯酸性,則測定溶液pH是可以鑒別出來的,故A不符合題意;NaClO溶液顯弱堿性,Ba(OH)2溶液顯強堿性,滴入酚酞溶液,兩種溶液顏色變色深淺不一樣,Al2(SO4)3溶液顯酸性,滴入酚酞不變色,則滴加酚酞試劑是可以鑒別出來的,故B不符合題意;NaClO溶液滴入碘化鉀溶液,發(fā)生氧化還原反應生成碘,液面會由無色變成黃色,振蕩后會變成無色,而Ba(OH)2溶液,Al2(SO4)3溶液滴入碘化鉀溶液后,因不與兩者反應而沒有現(xiàn)象,則僅用滴加0.1ml·L-1 KI溶液無法鑒別,則C符合題意;飽和碳酸鈉溶液和NaClO溶液不反應,和Ba(OH)2溶液反應生成碳酸鋇沉淀,和Al2(SO4)3溶液發(fā)生雙水解反應生成沉淀和氣體,則滴入飽和Na2CO3溶液是可以鑒別出來的,故D不符合題意;答案C。
高頻考點六 實驗方案的綜合應用
例6.(2023·浙江選考1月第16題)探究鐵及其化合物的性質(zhì),下列方案設計、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是( )
【答案】D
【解析】FeCl2溶液中加入Zn片,,溶液由淺綠色變?yōu)闊o色,F(xiàn)e2+的氧化能力比Zn2+強,A錯誤;溶液變成血紅色的原因,,與SO42-和K+無關(guān),B錯誤;鐵離子可能先與單質(zhì)鐵生成亞鐵離子,則溶液呈綠色,C錯誤;向沸水中滴加飽和氯化鐵溶液,制取Fe(OH)3膠體,繼續(xù)加熱則膠體因聚沉變?yōu)槌恋?,D正確;故選D。
【變式探究】(2023·浙江卷6月第16題)探究鹵族元素單質(zhì)及其化合物的性質(zhì),下列方案設計、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是
【答案】A
【解析】向碘的四氯化碳溶液中加入等體積濃碘化鉀溶液,振蕩,靜置,溶液分層,下層由紫紅色變?yōu)闇\粉紅色,上層呈棕黃色說明碘的四氯化碳溶液中的碘與碘化鉀溶液中碘離子反應生成碘三離子使上層溶液呈棕黃色,證明碘在濃碘化鉀溶液中的溶解能力大于在四氯化碳中的溶解能力,故A正確;次氯酸鈉溶液具有強氧化性,會能使有機色質(zhì)漂白褪色,無法用pH試紙測定次氯酸鈉溶液的pH,故B錯誤;由題意可知,向硝酸銀溶液中加入氯化鉀溶液時,硝酸銀溶液過量,再加入碘化鉀溶液時,只存在沉淀的生成,不存在沉淀的轉(zhuǎn)化,無法比較氯化銀和碘化銀的溶度積大小,故C錯誤;新制氯水中的氯氣和次氯酸都能與碘化鉀溶液反應生成使淀粉變藍色的碘,則溶液變藍色不能說明溶液中存在氯氣分子,無法證明氯氣與水的反應存在限度,故D錯誤;故選A。
【變式探究】(2022·全國甲卷)根據(jù)實驗目的,下列實驗及現(xiàn)象、結(jié)論都正確的是
【答案】C
【解析】CH3COONH4中NH4+水解,,會消耗CH3COO-水解生成的OH-,測定相同濃度的CH3COONH4和NaHCO3溶液的pH,后者大于前者,不能說明Kh(CH3COO-)<Kh(HCO3-),A錯誤;鐵銹中含有Fe單質(zhì),單質(zhì)Fe與濃鹽酸可反應生成Fe2+,滴入KMnO4溶液,紫色褪去,不能說明鐵銹中一定含有二價鐵,B錯誤;K2CrO4中存在平衡2(黃色)+2H+(橙紅色)+H2O,緩慢滴加硫酸,H+濃度增大,平衡正向移動,故溶液黃色變成橙紅色,C正確;乙醇和水均會與金屬鈉發(fā)生反應生成氫氣,故不能說明乙醇中含有水,D錯誤;答案選C。
適用范圍
把不溶性固體與液體進行分離
注意事項
一貼
濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁
二低
濾紙上緣低于漏斗口
液面低于濾紙上緣
三靠
燒杯緊靠玻璃棒
玻璃棒緊靠三層濾紙?zhí)?br>漏斗下端緊靠燒杯內(nèi)壁
適用范圍
分離易溶性固體的溶質(zhì)和溶劑
注意事項
玻璃棒的作用:攪拌,防止液體局部過熱而飛濺
停止加熱的標準:當有大量晶體析出時停止加熱,利用余熱蒸干
適用范圍
萃?。豪萌苜|(zhì)在互不相溶的溶劑里的溶解度不同,用一種溶劑把溶質(zhì)從它與另一種溶劑組成的溶液里提取出來
分液:分離兩種互不相溶且易分層的液體
注意事項
①溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度比在原溶劑中大
②萃取劑與原溶劑不反應、不相溶
③萃取劑與溶質(zhì)不反應
④常用的萃取劑是苯或CCl4,一般不用酒精作萃取劑
適用范圍
分離沸點相差較大且互溶的液體混合物
注意事項
溫度計的水銀球在蒸餾燒瓶的支管口處
蒸餾燒瓶中要加沸石或碎瓷片,目的是防止暴沸
冷凝管水流方向為eq \a\vs4\al(下)口進,eq \a\vs4\al(上)口出
適用
范圍
某種組分易升華的混合物,利用物質(zhì)升華的性質(zhì)在加熱條件下分離的方法
注意
事項
如NaCl固體中的I2可用該方法,但NH4Cl固體中的I2不能用升華的方法分離
由于水流的作用,使裝置a、b中氣體的壓強減小,故使過濾速率加快
由于冷凝管豎立,使液體混合物能冷凝回流,若以此容器作反應容器,可使反應物能循環(huán)利用,提高了反應物的轉(zhuǎn)化率
氣體(括號內(nèi)為雜質(zhì))
除雜試劑
化學方程式或原理
C2H2(H2S)
CuSO4溶液
H2S+CuSO4===CuS↓+H2SO4
H2(NH3)
濃硫酸
NH3+H2SO4===NH4HSO4
Cl2(HCl)
飽和NaCl溶液
HCl極易溶于水,Cl2在飽和NaCl溶液中的溶解度小
CO2(HCl)
飽和NaHCO3溶液
HCl+NaHCO3===NaCl+H2O+CO2
SO2(HCl)
飽和NaHSO3溶液
HCl+NaHSO3===NaCl+H2O+SO2
CO2(SO2)
飽和NaHCO3溶液
SO2+2NaHCO3===Na2SO3+H2O+2CO2
CO2(CO)
灼熱CuO
CO+CuOeq \(=====,\s\up7(△))Cu+CO2
CO(CO2)
NaOH濃溶液
CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O
N2(O2)
灼熱銅網(wǎng)
2Cu+O2eq \(=====,\s\up7(△))2CuO
CH4(CH2===CH2、
CHCH)
溴水
CH2===CH2+Br2―→CH2BrCH2Br
HCCH+2Br2―→CHBr2—CHBr2
物質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))
除雜試劑或方法
化學方程式或原理
分離方法
Na2CO3固體(NaHCO3)
加熱
2NaHCO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3+H2O+CO2↑

NaCl溶液(Na2SO4)
加適量BaCl2溶液
Na2SO4+BaCl2
===BaSO4↓+2NaCl
過濾
NaCl固體(NH4Cl)
加熱
NH4Cleq \(=====,\s\up7(△))NH3↑+HCl↑

FeCl2溶液(FeCl3)
加過量鐵粉
2FeCl3+Fe===3FeCl2
過濾
FeCl3溶液(FeCl2)
通Cl2
2FeCl2+Cl2===2FeCl3

NaHCO3溶液
(Na2CO3)
通CO2
Na2CO3+CO2+H2O
===2NaHCO3

Cu(NO3)2溶液(AgNO3)
加過量銅粉
2AgNO3+Cu
===Cu(NO3)2+2Ag
過濾
I2(SiO2)
加熱
I2升華、冷卻、凝華,得I2

Fe2O3
(Al2O3)
加過量
NaOH溶液
Al2O3+2NaOH
===2NaAlO2+H2O
過濾
NH4Cl溶液
(FeCl3)
加適量氨水
FeCl3+3NH3·H2O===
Fe(OH)3↓+3NH4Cl
過濾
KNO3固體
(NaCl)

根據(jù)二者的溶解度隨溫度的變化不同
降溫
結(jié)晶
NaCl溶液
(MgCl2)
加適量
NaOH溶液
MgCl2+2NaOH===
Mg(OH)2↓+2NaCl
過濾
C(CuO)
加過量稀鹽酸
CuO+2HCl===CuCl2+H2O
過濾
CuO(Fe)
磁鐵
Fe能被磁鐵吸引

CuS(FeS)
加過量稀鹽酸
FeS+2HCl===FeCl2+H2S↑
過濾
鎂粉(鋁粉)
加過量NaOH溶液
2Al+2NaOH+2H2O===
2NaAlO2+3H2↑
過濾
方法
原理
雜質(zhì)成分
沉淀法
將雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為沉淀
Cl-、SOeq \\al(2-,4)、COeq \\al(2-,3)及能形成弱堿的陽離子
氣化法
將雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為氣體
COeq \\al(2-,3)、HCOeq \\al(-,3)、SOeq \\al(2-,3)、HSOeq \\al(-,3)、S2-、NHeq \\al(+,4)
雜轉(zhuǎn)
純法
將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為需要提純的物質(zhì)
雜質(zhì)中含不同價態(tài)的相同元素(用氧化劑或還原劑)、同一種酸的正鹽與酸式鹽(用對應的酸或堿)
氧化
還原法
用氧化劑(還原劑)除去具有還原性(氧化性)的雜質(zhì)
如用酸性KMnO4溶液除去CO2中的SO2,用灼熱的銅網(wǎng)除去N2中的O2
熱分
解法
加熱使不穩(wěn)定的物質(zhì)分解除去
如除去NaCl中的NH4Cl等
酸堿
溶解法
利用物質(zhì)與酸或堿溶液反應的差異進行分離
如用過量的NaOH溶液可除去Fe2O3中的Al2O3
電解法
利用電解原理除去雜質(zhì)
含雜質(zhì)的金屬(M)作陽極、純金屬(M)作陰極,含M的鹽溶液作電解質(zhì)溶液
調(diào)pH法
加入試劑調(diào)節(jié)溶液pH使溶液中某種成分生成沉淀而分離
如向含有Cu2+和Fe3+的溶液中加入CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3等,調(diào)節(jié)pH使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3而除去
氣體
檢驗特征性質(zhì)
注意事項
O2
使帶火星的木條復燃

H2
純凈的H2在空氣中燃燒發(fā)出淡藍色火焰,在火焰上方罩一個干而冷的燒杯,燒杯的內(nèi)壁有水霧生成
產(chǎn)物只有水
CH4
在空氣中燃燒產(chǎn)生淡藍色火焰,在火焰上方罩一個干而冷的燒杯,燒杯的內(nèi)壁有水霧生成,同時生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體
產(chǎn)物有二氧化碳和水
CO
在空氣中燃燒產(chǎn)生淡藍色火焰,生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體
產(chǎn)物只有二氧化碳
CH2=CH2
在空氣中燃燒火焰明亮,有黑煙,可使溴水、酸性KMnO4溶液褪色

SO2
無色,有刺激性氣味;能使品紅溶液褪色,加熱后恢復紅色;能使酸性KMnO4溶液褪色;能使溴水褪色;能使澄清石灰水變渾濁
CO2也能使澄清石灰水變渾濁;SO2的漂白原理與新制氯水的漂白原理不同
CO2
能使澄清石灰水變渾濁,能使燃著的木條熄滅
應注意區(qū)別,SO2也能使澄清石灰水變渾濁,N2也能使燃著的木條熄滅
NO
無色氣體,接觸空氣時立即變?yōu)榧t棕色

Cl2
黃綠色,有刺激性氣味,能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{
Cl2有毒,注意聞氣味的方法
NO2
紅棕色,有刺激性氣味,通入水中生成無色溶液并產(chǎn)生無色氣體,水溶液顯酸性
NO2的顏色與溴蒸氣相近,NO2溶于AgNO3溶液無沉淀生成,而溴蒸氣溶于AgNO3溶液有淡黃色沉淀生成
HCl
無色,有刺激性氣味,在潮濕的空氣中形成白霧;用蘸有濃氨水的玻璃棒靠近時冒白煙;通入AgNO3溶液時有白色沉淀生成
HCl極易溶于水,做相關(guān)實驗時應防倒吸
NH3
無色,有刺激性氣味,能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍;用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近時冒白煙
NH3極易溶于水,做相關(guān)實驗時應防倒吸
離子
檢驗方法
Cl-、Br-、I-
與稀HNO3酸化的AgNO3溶液反應,若產(chǎn)生白色、淺黃色或者黃色沉淀,則有Cl-、Br-或者I-
SOeq \\al(2-,4)
先加稀HCl酸化,再加BaCl2溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,則有SOeq \\al(2-,4)
Na+、K+
做焰色反應實驗,若火焰為黃色,則有Na+;透過藍色鈷玻璃觀察,火焰為淺紫色,則有K+
NHeq \\al(+,4)
先加足量的NaOH溶液,再加熱,①用濕潤的紅色石蕊試紙靠近試管口,若試紙變藍色,則有NHeq \\al(+,4);②用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口,若產(chǎn)生白煙,則有NHeq \\al(+,4)
Fe2+
①先加KSCN溶液,無明顯現(xiàn)象,再通入Cl2,若溶液變紅色,則有Fe2+;②滴加NaOH溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,且白色沉淀迅速變成灰綠色,最終變成紅褐色,則有Fe2+;③滴加K3[Fe(CN)6]溶液,若產(chǎn)生藍色沉淀,則有Fe2+
Fe3+
①滴加KSCN溶液,若溶液變紅色,則有Fe3+;②滴加苯酚溶液,若溶液變紫色,則有Fe3+;③滴加NaOH溶液,若立即產(chǎn)生紅褐色沉淀,則有Fe3+
待檢離子
干擾離子
排干擾措施
Cl-
SOeq \\al(2-,4)
加過量的Ba(NO3)2溶液
COeq \\al(2-,3)
加稀硝酸酸化
OH-
SOeq \\al(2-,4)
COeq \\al(2-,3)
加鹽酸酸化
SOeq \\al(2-,3)
Ag+
SOeq \\al(2-,3)
COeq \\al(2-,3)
加鹽酸后將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液中
COeq \\al(2-,3)
SOeq \\al(2-,3)
加硝酸后將產(chǎn)生的無色無味氣體通入澄清石灰水中
操作簡便
能用物理方法鑒別的不用化學方法,能用一種試劑鑒別的不用多種試劑
現(xiàn)象明顯
使待鑒別的物質(zhì)之間的現(xiàn)象對比度較大
防止干擾
區(qū)別Cl-和SOeq \\al(2-,4)時,只能用BaCl2溶液不能用AgNO3溶液




觀察法
抓住物質(zhì)的特殊顏色、狀態(tài)等差異性進行區(qū)分。如鐵和銅的鑒別
氣味法
抓住物質(zhì)的特殊氣味進行區(qū)分。如氧氣和氨氣的鑒別
水溶法
抓住物質(zhì)的溶解性及溶解后現(xiàn)象的差異進行區(qū)分。如硝酸銨和氫氧化鈉的鑒別




加熱法
抓住物質(zhì)熱穩(wěn)定性差異進行區(qū)分。如KClO3和KCl的鑒別
指示
劑法
抓住物質(zhì)的水溶液酸、堿性的差異用酸堿指示劑、pH試紙來區(qū)分物質(zhì)。如HCl、NaOH、NaCl三種無色溶液的鑒別
氣體法
抓住所加試劑與待鑒別物質(zhì)間反應生成氣體的差異來區(qū)分。如碳酸鈉和氫氧化鈉的鑒別
沉淀法
抓住所加試劑與待鑒別物質(zhì)間反應生成沉淀的差異來區(qū)分。如硝酸銀和硝酸鉀的鑒別
特征
連鎖法
先鑒別出某一特征的物質(zhì)(根據(jù)色、味、態(tài)、硬度、揮發(fā)性、水溶性等),再用這種物質(zhì)去鑒別其他物質(zhì),進行連鎖式鑒別
加熱法
若待檢物均無明顯外觀特征,可考慮用加熱出現(xiàn)不同現(xiàn)象加以鑒別
焰色
反應法
利用焰色反應將待檢物質(zhì)的不同陽離子加以鑒別
互滴法
利用兩溶液互滴現(xiàn)象不同加以鑒別
逐一
檢出法
首先利用兩種物質(zhì)(或溶液)之間的特征反應鑒別出兩種物質(zhì)(或溶液),再利用此兩種物質(zhì)逐一鑒別出其他物質(zhì)
簡明
列表法
即兩兩混合,列出表格,記錄反應現(xiàn)象,比較、分析表格的不同混合現(xiàn)象確定出每一種物質(zhì)
冰水洗滌
的目的
洗去晶體表面的雜質(zhì)離子并降低被洗滌物質(zhì)的溶解度,減少其在洗滌過程中的溶解損耗
乙醇洗滌
的目的
降低被洗滌物質(zhì)的溶解度,減少其在洗滌過程中的溶解損耗,得到較干燥的產(chǎn)物
選項
A
B
C
D
污垢
銀鏡反應的銀垢
石化設備內(nèi)的硫垢
鍋爐內(nèi)的石膏垢
制氧的垢
試劑
溶液
溶液;溶液
飽和溶液;5%檸檬酸溶液
濃HCl溶液
氣體(雜質(zhì))
方法
A
SO2(H2S)
通過酸性高錳酸鉀溶液
B
Cl2(HCl)
通過飽和的食鹽水
C
N2(O2)
通過灼熱的銅絲網(wǎng)
D
NO(NO2)
通過氫氧化鈉溶液
選項
A
B
C
D
目的
檢驗1-氯丁烷中氯元素
檢驗SO42-是否沉淀完全
制備檢驗醛基用的
制備晶體
操作




選項
試劑①
試劑②
A
氨水
AgNO3溶液
B
NaOH溶液
Al2(SO4)3溶液
C
H2C2O4溶液
酸性KMnO4溶液
D
KSCN溶液
FeCl3溶液
實驗方案
現(xiàn)象
結(jié)論
A
往FeCl2溶液中加入Zn片
短時間內(nèi)無明顯現(xiàn)象
Fe2+的氧化能力比Zn2+弱
B
往Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN溶液,再加入少量K2SO4固體
溶液先變成血紅色后無明顯變化
Fe3+與SCN-的反應不可逆
C
將食品脫氧劑樣品中的還原鐵粉溶于鹽酸,滴加KSCN溶液
溶液呈淺綠色
食品脫氧劑樣品中沒有+3價鐵
D
向沸水中逐滴加5~6滴飽和FeCl3溶液,持續(xù)煮沸
溶液先變成紅褐色再析出沉淀
Fe3+先水解得Fe(OH)3再聚集成Fe(OH)3沉淀
實驗方案
現(xiàn)象
結(jié)論
A
往碘的CCl4溶液中加入等體積濃KI溶液,振蕩
分層,下層由紫紅色變?yōu)闇\粉紅色,上層呈棕黃色
碘在濃KI溶液中的溶解能力大于在CCl4中的溶解能力
B
用玻璃棒蘸取次氯酸鈉溶液點在pH試紙上
試紙變白
次氯酸鈉溶液呈中性
C
向溶液中先滴加4滴溶液,再滴加4滴溶液
先產(chǎn)生白色沉淀,再產(chǎn)生黃色沉淀
AgCl轉(zhuǎn)化為AgI,AgI溶解度小于AgCl溶解度
D
取兩份新制氯水,分別滴加AgNO3溶液和淀粉KI溶液
前者有白色沉淀,后者溶液變藍色
氯氣與水的反應存在限度
選項
實驗目的
實驗及現(xiàn)象
結(jié)論
A
比較CH3COO-和HCO3-的水解常數(shù)
分別測濃度均為的和溶液的pH,后者大于前者
B
檢驗鐵銹中是否含有二價鐵
將鐵銹落于濃鹽酸,滴入溶液,紫色褪去
鐵繡中含有二價鐵
C
探究氫離子濃度對、相互轉(zhuǎn)化的影響
向溶液中緩慢滴加硫酸,黃色變?yōu)槌燃t色
增大氫離子濃度,轉(zhuǎn)化平衡向生成的方向移動
D
檢驗乙醇中是否含有水
向乙醇中加入一小粒金屬鈉,產(chǎn)生無色氣體
乙醇中含有水

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