TOC \ "1-3" \p " " \h \z \u \l "_Tc161742640" PAGEREF _Tc161742640 \h 2
\l "_Tc161742645" PAGEREF _Tc161742645 \h 3
\l "_Tc161742647" 考點(diǎn)一 物質(zhì)的檢驗(yàn) PAGEREF _Tc161742647 \h 4
\l "_Tc161742648" 【夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理】 PAGEREF _Tc161742648 \h 4
\l "_Tc161742649" 一、原理 PAGEREF _Tc161742649 \h 4
\l "_Tc161742650" 二、物質(zhì)檢驗(yàn)的一般步驟 PAGEREF _Tc161742650 \h 4
\l "_Tc161742651" 三、檢驗(yàn)方法 PAGEREF _Tc161742651 \h 4
\l "_Tc161742652" 【提升·必考題型歸納】 PAGEREF _Tc161742652 \h 6
\l "_Tc161742653" 考向01 氣體的檢驗(yàn) PAGEREF _Tc161742653 \h 6
\l "_Tc161742654" 考向02 混合氣體的檢驗(yàn) PAGEREF _Tc161742654 \h 7
\l "_Tc161742655" 考向03 混合物的成分確定 PAGEREF _Tc161742655 \h 9
\l "_Tc161742656" 考點(diǎn)二 物質(zhì)的鑒別 PAGEREF _Tc161742656 \h 11
\l "_Tc161742657" 【夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理】 PAGEREF _Tc161742657 \h 11
\l "_Tc161742658" 一、物質(zhì)的鑒別原則 PAGEREF _Tc161742658 \h 11
\l "_Tc161742659" 二、物質(zhì)鑒別的方法 PAGEREF _Tc161742659 \h 11
\l "_Tc161742660" 三、物質(zhì)鑒別的形式 PAGEREF _Tc161742660 \h 11
\l "_Tc161742661" 四、常見(jiàn)物質(zhì)的鑒別 PAGEREF _Tc161742661 \h 11
\l "_Tc161742662" 【提升·必考題型歸納】 PAGEREF _Tc161742662 \h 12
\l "_Tc161742663" 考向01 物質(zhì)的鑒別 PAGEREF _Tc161742663 \h 12
\l "_Tc161742664" 考向02 生成物成分探究 PAGEREF _Tc161742664 \h 14
\l "_Tc161742665" 考點(diǎn)三 物質(zhì)的除雜 PAGEREF _Tc161742665 \h 19
\l "_Tc161742666" 【夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理】 PAGEREF _Tc161742666 \h 19
\l "_Tc161742667" 一、除雜的原則 PAGEREF _Tc161742667 \h 19
\l "_Tc161742668" 二、除雜的方法 PAGEREF _Tc161742668 \h 20
\l "_Tc161742669" 【提升·必考題型歸納】 PAGEREF _Tc161742669 \h 22
\l "_Tc161742670" 考向01 氣體的除雜 PAGEREF _Tc161742670 \h 22
\l "_Tc161742671" 考向02 液體的除雜 PAGEREF _Tc161742671 \h 24
\l "_Tc161742672" 考向03 固體的除雜 PAGEREF _Tc161742672 \h 25

考點(diǎn)一 物質(zhì)的檢驗(yàn)
一、原理
1. 檢驗(yàn)的思路:根據(jù)物質(zhì)的某一特性,用化學(xué)方法確定是不是該物質(zhì)或者是否含有某種成分。
2. 檢驗(yàn)的依據(jù):任何具有明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象差異的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)都可作為物質(zhì)檢驗(yàn)的依據(jù)。如顏色的變化、是否有氣體產(chǎn)生、能否溶解、有無(wú)沉淀產(chǎn)生、有無(wú)吸熱或放熱等。
二、物質(zhì)檢驗(yàn)的一般步驟
三、檢驗(yàn)方法
1. 物理方法:根據(jù)物質(zhì)的特殊物理性質(zhì),如顏色、氣味、水溶性等,通過(guò)觀察、分析、判斷、得出結(jié)論。
(1)常見(jiàn)有特殊顏色的物質(zhì)(離子代表含有這種離子的溶液)
①固體物質(zhì):Cu:紅(或紫紅)色;CuSO4·5H2O:藍(lán)色;S:淡黃色。
②沉淀:Cu(OH)2:藍(lán)色;Fe(OH)3:紅褐色。
③溶液:Fe2+:淺綠色;Fe3+:黃色;Cu2+:藍(lán)色;MnO4-:紫紅色。
(2)常見(jiàn)有特殊氣味的物質(zhì)
氨氣:刺激性的氨味氣體;SO2:刺激性氣味氣體。
2. 化學(xué)方法:利用物質(zhì)的特殊化學(xué)性質(zhì),反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的特征現(xiàn)象,對(duì)所給物質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)。
(1)常見(jiàn)氣體的檢驗(yàn)
(2)常見(jiàn)離子的檢驗(yàn)
考向01 氣體的檢驗(yàn)
【例1】一次性鑒別空氣、氧氣、二氧化碳三種氣體,最簡(jiǎn)單可行的方法是
A.試驗(yàn)其溶解性
B.聞氣味
C.用燃著的木條
D.用澄清石灰水
【答案】C
【解析】A、二氧化碳能溶于水,氧氣不易溶于水,空氣中二氧化碳含量少,溶解性比較氧氣和空氣差別不大,不能鑒別,不符合題意;
B、空氣、氧氣、二氧化碳三種氣體都沒(méi)有氣味,不能鑒別,不符合題意;
C、將燃燒的木條伸入瓶中,木條燃燒無(wú)明顯變化的氣體為空氣,木條燃燒更旺的氣體為氧氣,木條熄滅的氣體為二氧化碳?xì)怏w,現(xiàn)象明顯不同,可以鑒別,符合題意;
D、二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁,用澄清的石灰水只能鑒別出二氧化碳,氧氣和空氣無(wú)法鑒別,不符合題意。故選C。
【變式1-1】要一次性區(qū)別一瓶無(wú)色氣體為空氣、氧氣還是二氧化碳,最好的方法為
A.將燃著的木條分別伸入集氣瓶中B.將帶火星的木條分別伸入集氣瓶中
C.將氣體分別通入澄清石灰水中D.將氣體分別通入水中
【答案】A
【分析】鑒別空氣、氧氣、二氧化碳三瓶氣體,要求根據(jù)三種氣體性質(zhì)的不同,設(shè)計(jì)的方案能出現(xiàn)三種明顯不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,才能達(dá)到達(dá)到一次鑒別出三瓶氣體的目的。
【解析】A、把燃著的木條分別伸入三個(gè)集氣瓶中,若木條熄滅,則是二氧化碳;若木條燃燒更旺,則是氧氣;若木條正常燃燒,則是空氣;現(xiàn)象明顯,能一次鑒別出這三瓶氣體,故選項(xiàng)正確;
B、把帶火星的木條分別伸入三個(gè)集氣瓶中,能使木條復(fù)燃的是氧氣;無(wú)明顯變化的是空氣和二氧化碳,無(wú)法鑒別空氣和二氧化碳,故選項(xiàng)錯(cuò)誤;
C、二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁,用澄清的石灰水只能鑒別出二氧化碳,無(wú)法鑒別空氣、氧氣,故選項(xiàng)錯(cuò)誤;
D、二氧化碳能與水反應(yīng)生成碳酸,但無(wú)明顯變化,空氣、氧氣不易溶于水,無(wú)法鑒別三瓶氣體,故選項(xiàng)錯(cuò)誤。故選:A。
【變式1-2】區(qū)別氫氣、氧氣、空氣和二氧化碳四瓶無(wú)色氣體最簡(jiǎn)單的方法是
A.用帶火星的木條伸到瓶中,觀察現(xiàn)象B.聞氣味
C.倒入澄清石灰水觀察D.將燃著的木條分別放入瓶中,觀察現(xiàn)象
【答案】D
【解析】A、氧氣具有助燃性,能使帶火星的木條復(fù)燃,將帶火星的木條伸到氫氣、空氣和二氧化碳中均無(wú)明顯現(xiàn)象,無(wú)法區(qū)分氫氣、空氣和二氧化碳,選項(xiàng)不符合題意;
B、氫氣、氧氣、空氣和二氧化碳均是無(wú)味的氣體,聞氣味無(wú)法區(qū)分,選項(xiàng)不符合題意;
C、倒入澄清石灰水,二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁,氫氣、空氣和氧氣無(wú)明顯現(xiàn)象,無(wú)法區(qū)分氫氣、空氣和氧氣,選項(xiàng)不符合題意;
D、氧氣具有助燃性,能使燃著的木條燃燒的更旺,氫氣能燃燒,產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰,燃著的木條在空氣中沒(méi)有變化,二氧化碳不燃燒、不支持燃燒,能使燃著的木條熄滅,現(xiàn)象不同,可以區(qū)分,選項(xiàng)符合題意。故選D。
考向02 混合氣體的檢驗(yàn)
【例2】(2023·東莞市一模)某氣體由氫氣、一氧化碳、甲烷中的一種或幾種組成.點(diǎn)燃該氣體后,在火焰上方罩一冷而干燥的燒杯,燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水霧;把燒杯迅速倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái),注入少量澄清石灰水,振蕩,石灰水變渾濁.下列對(duì)氣體組成的推斷正確的是
A.可能只有氫氣一種氣體
B.可能只有甲烷一種氣體
C.三種氣體一定都存在
D.一定是氫氣和一氧化碳的混合氣體
【答案】A
【解析】點(diǎn)燃該氣體后,在火焰上方罩一冷而干燥的燒杯,燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水霧,說(shuō)明反應(yīng)后生成了水,原氣體中含有氫元素;把燒杯迅速倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái),注入少量澄清石灰水,振蕩,石灰水變渾濁,說(shuō)明生成了二氧化碳,原氣體中含有碳元素,綜合起來(lái)只要混合氣體中含有碳元素和氫元素即可,因此:
A、氫氣則只含有氫元素,所以不可能只有氫氣,故選項(xiàng)錯(cuò)誤;
B、甲烷由氫元素和碳元素組成,故選項(xiàng)正確;
C、三種氣體都存在既含有氫元素又含有碳元素,可能會(huì)出現(xiàn)題干中的現(xiàn)象,但不能確定,故選項(xiàng)錯(cuò)誤;
D、氫氣和一氧化碳的混合氣體中既含有氫元素又含有碳元素,可能會(huì)出現(xiàn)題干中的現(xiàn)象,但不能確定,故選項(xiàng)錯(cuò)誤;故選:B。
【變式2-1】某無(wú)色氣體可能含有H2O、CO2、CO、H2中的一種或幾種,若將該氣體依次通過(guò)以下實(shí)驗(yàn)裝置(假設(shè)每步操作中,參加反應(yīng)的氣體均完全反應(yīng)或吸收); 下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不能達(dá)到預(yù)期要求的是
A.氣體依次通過(guò)E→D來(lái)驗(yàn)證是否含有CO2和H2O
B.氣體依次通過(guò)B→A→E來(lái)驗(yàn)證是否含有H2
C.氣體依次通過(guò)C→A→D來(lái)驗(yàn)證是否含有CO
D.氣體依次通過(guò)E→D→C→B→A→D→E來(lái)驗(yàn)證是否含有H2O、CO2、CO、H2
【答案】D
【解析】
A、由于水能使無(wú)水硫酸銅由白色變?yōu)樗{(lán)色,二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁,所以氣體依次通過(guò)E→D能驗(yàn)證是否含有CO2和H2O,此選項(xiàng)正確;
B、氣體通過(guò)B是除去氣體中水分,再通過(guò)A如果有氫氣,氫氣還原氧化銅生成銅和水,氧化銅由黑色會(huì)變成紅色,再通過(guò)E因?yàn)橛兴?,所以無(wú)水硫酸銅由白色變?yōu)樗{(lán)色,所以氣體依次通過(guò)B→A→E能驗(yàn)證是否含有H2,此選項(xiàng)正確;
C、氣體通過(guò)C是除去氣體中二氧化碳,再通過(guò)A如果有一氧化碳,一氧化碳還原氧化銅生成銅和二氧化碳,氧化銅由黑色會(huì)變成紅色,因?yàn)橛卸趸忌桑偻ㄟ^(guò)澄清石灰水,澄清石灰水會(huì)變渾濁,所以氣體依次通過(guò)C→A→D能驗(yàn)證是否含有CO,此選項(xiàng)正確;
D、氣體依次通過(guò)E→D→C→B→A→D→E不能用來(lái)驗(yàn)證是否含有氫氣,因?yàn)橐谎趸寄苓€原氧化銅,通過(guò)D后再通過(guò)E,其中的水可能是從澄清石灰水中帶過(guò)去的,所以不能確定是否含有氫氣,此選項(xiàng)錯(cuò)誤。
故選D。
【變式2-2】某無(wú)色氣體可能含有CO、H2、CO2、N2中的一種或幾種。當(dāng)混合氣體通過(guò)紫色石蕊溶液時(shí),溶液沒(méi)有變色;又通過(guò)灼熱CuO時(shí),有紅色固體生成;再通過(guò)澄清石灰水時(shí),石灰水不變渾濁。則下列有關(guān)該氣體的組成敘述正確的是
A.一定有H2,一定不含CO2和氮?dú)?br>B.一定含H2和CO中的其中一種
C.一定不含CO和CO2,一定含H2,可能含氮?dú)?br>D.一定含有H2和N2兩種氣體
【答案】C
【分析】
當(dāng)混合氣體通過(guò)紫色石蕊溶液時(shí),溶液沒(méi)有變色,則無(wú)二氧化碳;又通過(guò)灼熱CuO時(shí),有紅色固體生成,再通過(guò)澄清石灰水時(shí),石灰水不變渾濁,則無(wú)一氧化碳,一定有氫氣,氮?dú)獠粎⑴c任何反應(yīng),不能確定。
【解析】
A、根據(jù)分析不能確定是否有氮?dú)?,故選項(xiàng)錯(cuò)誤;
B、通過(guò)灼熱CuO時(shí),有紅色固體生成,再通過(guò)澄清石灰水時(shí),石灰水不變渾濁,則一定含氫氣,一定不含CO,故選項(xiàng)錯(cuò)誤;
C、通過(guò)紫色石蕊溶液時(shí),溶液沒(méi)有變色,則無(wú)二氧化碳;又通過(guò)灼熱CuO時(shí),有紅色固體生成,再通過(guò)澄清石灰水時(shí),石灰水不變渾濁,則無(wú)一氧化碳,一定有氫氣,氮?dú)獠粎⑴c任何反應(yīng),不能確定,故選項(xiàng)正確;
D、氮?dú)獠粎⑴c任何反應(yīng),不能確定是否有氮?dú)猓蔬x項(xiàng)錯(cuò)誤。故選C。
考向03 混合物的成分確定
【例3】一包由CuSO4、CaCO3、BaCl2、Na2SO4、NaOH中的兩種或兩種以上的物質(zhì)混合而成。取少量白色粉末,向其中加入足量的水,充分?jǐn)嚢韬筮^(guò)濾,得到白色沉淀和無(wú)色濾液X。在濾出的白色沉淀中加入足量的鹽酸,沉淀全部溶解,并產(chǎn)生無(wú)色氣體。下列判斷錯(cuò)誤的是
A.原白色粉末的組成有3組可能
B.原白色粉末中一定含有CaCO3
C.原白色粉末中一定不含有CuSO4
D.若向無(wú)色濾液X中通入二氧化碳,產(chǎn)生白色沉淀,則可推斷原白色粉末中一定還含有BaCl2、NaOH
【答案】A
【解析】取少量白色粉末,向其中加入足量的水,充分?jǐn)嚢韬筮^(guò)濾,得到無(wú)色濾液X,可判斷原物質(zhì)中一定沒(méi)有CuSO4(因?yàn)樗乃芤撼仕{(lán)色),同時(shí)得到白色沉淀,說(shuō)明可能是CaCO3或BaCl2和Na2SO4反應(yīng)生成的BaSO4沉淀,在濾出的白色沉淀中加入足量的鹽酸,沉淀全部溶解,并產(chǎn)生無(wú)色氣體,說(shuō)明是CaCO3,而不是BaSO4。
A、原白色粉末的組成有5組可能,1、CaCO3、BaCl2;2、CaCO3、Na2SO4;3、CaCO3、NaOH;4、CaCO3、BaCl2、NaOH;5、CaCO3、Na2SO4、NaOH;錯(cuò)誤,
B、原白色粉末中一定含有CaCO3,正確,
C、原白色粉末中一定不含有CuSO4,正確,
D、若向無(wú)色濾液X中通入二氧化碳,產(chǎn)生白色沉淀,則可推斷原白色粉末中一定還含有BaCl2、NaOH,因?yàn)镹aOH與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉,碳酸鈉與BaCl2反應(yīng)生成沉淀BaCO3,正確,故選A
【變式3-1】某實(shí)驗(yàn)室的廢液中,可能含有FeCl3、NaCl、Na2SO4、Ba(NO3)2中的一種或多種。某同學(xué)取該廢液樣品觀察為無(wú)色溶液,向其中滴加BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀,繼續(xù)加稀硝酸無(wú)明顯現(xiàn)象。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析,下列推斷正確的是
A.可能存在NaCl B.可能存在Na2SO4 C.一定存在FeCl3 D.一定存在Ba(NO3)2
【答案】A
【解析】該廢液為無(wú)色溶液,所以一定沒(méi)有氯化鐵,滴加氯化鋇溶液產(chǎn)生沉淀,繼續(xù)加稀硝酸無(wú)明顯現(xiàn)象可知廢液中一定含有硫酸根離子,即一定含有硫酸鈉,而原溶液為無(wú)色溶液,無(wú)渾濁,所以廢液中物質(zhì)相互間不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),故一定無(wú)硝酸鋇,而氯化鈉的存在與否,不影響題中的現(xiàn)象,故可能存在NaCl,所以選A。
【變式3-2】一包白色粉末,可能含有CuSO4、CaCO3、BaCl2、Na2SO4、NaOH中的一種或幾種。為探究其組成進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
①取少量白色粉末,向其中加入足量的水,充分?jǐn)嚢韬筮^(guò)濾,得到白色沉淀和無(wú)色濾液;
②取實(shí)驗(yàn)①濾出的白色沉淀,向其中加入足量的鹽酸,沉淀全部溶解,并產(chǎn)生無(wú)色氣體;
③取實(shí)驗(yàn)①得到的濾液,向其中通入CO2,產(chǎn)生白色沉淀;
根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,判斷白色粉末。下列結(jié)論錯(cuò)誤的是
A. 白色粉末中一定不含CuSO4、Na2SO4
B. 白色粉末中一定含有CaCO3、BaCl2
C. 白色粉末中一定含有CaCO3、BaCl2、NaOH
D. 白色粉末中可能含有NaOH
【答案】 D
【解析】取少量白色粉末,向其中加入足量的水,充分?jǐn)嚢韬筮^(guò)濾,得到無(wú)色濾液,白色粉末中一定無(wú)硫酸銅,因?yàn)榱蛩徙~溶于水是藍(lán)色溶液,同時(shí)得到白色沉淀,說(shuō)明原白色粉末中可能含有CaCO3, 也可能是BaCl2與Na2SO4反應(yīng)后生成的硫酸鋇沉淀。向白色沉淀中加入足量的鹽酸,沉淀全部溶解,并產(chǎn)生無(wú)色氣體,說(shuō)明這種沉淀是碳酸鈣,可以分析出白色粉末中BaCl2與Na2SO4不能同時(shí)存在。取實(shí)驗(yàn)①得到的濾液,向其中通入二氧化碳后產(chǎn)生了白色沉淀,根據(jù)題給條件這種白色沉淀只能是碳酸鋇,但是二氧化碳不能與氯化鋇反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀,從而判斷出還應(yīng)該有氫氧化鈉,氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成了碳酸鈉,碳酸鈉與氯化鋇反應(yīng)生成了碳酸鋇沉淀,所以推斷原白色粉末中還含有的物質(zhì)是BaCl2、NaOH。A. 白色粉末中一定不含CuSO4、Na2SO4 , 不符合題意;
B. 白色粉末中一定含有CaCO3、BaCl2 , 不符合題意;
C. 白色粉末中一定含有CaCO3、BaCl2、NaOH,不符合題意;
D. 白色粉末中一定含有NaOH,符合題意。
考點(diǎn)二 物質(zhì)的鑒別
一、物質(zhì)的鑒別原則
操作簡(jiǎn)單、試劑種類少、現(xiàn)象明顯。
二、物質(zhì)鑒別的方法
1. 物理方法:
依據(jù)物質(zhì)特殊的物理性質(zhì)(如顏色、狀態(tài)、氣味、溶解性、溶解時(shí)的吸放熱現(xiàn)象)進(jìn)行觀察、分析、判斷,得出結(jié)論。
2. 化學(xué)方法:
依據(jù)物質(zhì)間反應(yīng)時(shí)所產(chǎn)生的特殊反應(yīng)現(xiàn)象(如變色、放出氣體、生成沉淀、放熱等)進(jìn)行鑒別。
三、物質(zhì)鑒別的形式
1. 一種試劑鑒別:選擇一種試劑,分別加入待測(cè)物質(zhì)中,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
2. 多種試劑鑒別:選擇多種試劑,依次加入待測(cè)物質(zhì)中,會(huì)出現(xiàn)明顯不同現(xiàn)象。
3. 無(wú)試劑鑒別:先利用物質(zhì)物理性質(zhì)不同或物質(zhì)間的相互反應(yīng)(包括與生成物反應(yīng))而產(chǎn)生不同現(xiàn)象把物質(zhì)鑒別出來(lái)。
四、常見(jiàn)物質(zhì)的鑒別
考向01 物質(zhì)的鑒別
【例1】下列除雜或鑒別方法不正確的是
A.用濃硫酸除去氧氣中的水蒸氣 B.用點(diǎn)燃的方法除去混在CO2中的CO
C.用飽和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl D.用水鑒別NaCl、NH4NO3和NaOH三種固體
【答案】B
【解析】A、用濃硫酸具有吸水性,用作干燥劑除去氧氣中的水蒸氣;故選項(xiàng)正確,但不符合題意;
B、混在CO2中的少量CO不易點(diǎn)燃,應(yīng)該將混合氣體通過(guò)灼熱的銅網(wǎng);故選項(xiàng)錯(cuò)誤,但符合題意;
C、用飽和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl,碳酸氫鈉與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氯化鈉、水和二氧化碳;故選項(xiàng)正確,但不符合題意;
D、用水鑒別NaCl、NH4NO3和NaOH三種固體,氯化鈉遇水沒(méi)有明顯的吸放熱現(xiàn)象,硝酸銨遇水吸熱,氫氧化鈉遇水放熱,可以鑒別;故選項(xiàng)正確,但不符合題意;故選:B。
【變式1-1】下列各組稀溶液,僅用組內(nèi)物質(zhì)及其反應(yīng)產(chǎn)物就能鑒別出來(lái)的是
A.KCl H2SO4 NaOH Ba(NO3)2 B.NaCl AgNO3 CaCl2 HNO3
C.CuSO4 NaCl KNO3 BaC12 D.NaCl HCl NaOH MgCl2
【答案】D
【解析】A、組內(nèi)四種物質(zhì)的溶液兩兩混合時(shí),H2SO4與Ba(NO3)2溶液反應(yīng)能產(chǎn)生白色沉淀,但其余兩兩混合均沒(méi)有明顯現(xiàn)象,故不加其他試劑無(wú)法鑒別,錯(cuò)誤;B、組內(nèi)四種物質(zhì)的溶液兩兩混合時(shí),AgNO3與NaCl、CaCl2溶液反應(yīng)均能產(chǎn)生白色沉淀,但其余兩兩混合均沒(méi)有明顯現(xiàn)象,故不加其他試劑無(wú)法鑒別,錯(cuò)誤;C、CuSO4溶液是藍(lán)色的,首先鑒別出藍(lán)色的CuSO4溶液;能與CuSO4溶液反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀的是BaC12溶液,但其余兩兩混合均沒(méi)有明顯現(xiàn)象,故不加其他試劑無(wú)法鑒別,錯(cuò)誤;D、組內(nèi)四種物質(zhì)的溶液兩兩混合時(shí),混合產(chǎn)生白色沉淀的是NaOH、MgCl2,再將剩余的兩種溶液分別滴加至白色沉淀中,能使沉淀消失的是鹽酸,無(wú)明顯變化的是NaCl溶液;再將過(guò)量的NaOH、MgCl2分別滴加至加入稀鹽酸沉淀消失后的溶液中,能產(chǎn)生白色沉淀的是氫氧化鈉溶液,無(wú)明顯變化的是MgCl2溶液,故不加其他試劑可以鑒別,正確。故選D。
【變式1-2】下列各組溶液中,不用其它試劑就不能鑒別出來(lái)的是
A.FeCl3 NaOH HCl KCl B.BaCl2 Na2SO4 Na2CO3 HCl
C.CuSO4 NaOH KNO3 BaCl2 D.KCl AgNO3 HCl HNO3
【答案】D
【解析】A、由于FeCl3 溶液顯黃色首先鑒別出來(lái),能與FeCl3 溶液生成紅褐色沉淀是NaOH溶液,在分別加入剩余的無(wú)色溶液,紅褐色沉淀溶解的是稀鹽酸,則最后一種物質(zhì)是氯化鉀,故A不用其它試劑就能鑒別出;
B、四種溶液兩兩混合,能與另外的兩種物質(zhì)反應(yīng)生成沉淀的物質(zhì)的是氯化鋇溶液,無(wú)現(xiàn)象的是稀鹽酸,分別向沉淀中加入稀鹽酸,能使沉淀溶解的,說(shuō)明與氯化鋇反應(yīng)生成沉淀的是碳酸鈉,不溶解的是硫酸鈉,故B不用其它試劑就能鑒別出;
C、由于CuSO4 溶液顯藍(lán)色首先鑒別出來(lái),能與CuSO4 溶液生成藍(lán)色沉淀是NaOH溶液,能與CuSO4 溶液生成白色沉淀是BaCl2溶液,最后一種溶液是KNO3溶液,故C不用其它試劑就能鑒別出;
D、由于硝酸銀與氯化鉀、稀鹽酸反應(yīng)都能生成了氯化銀白色沉淀,無(wú)法鑒別KCl、HCl,故D不用其它試劑就不能鑒別出來(lái)。故選D。
【變式1-3】用括號(hào)內(nèi)試劑不能一次性將組內(nèi)物質(zhì)鑒別出來(lái)的是
A.固體:NaOH、NH4NO3、NaCl(水)
B.液體:稀鹽酸、H2O、Ca(OH)2 溶液(石蕊溶液)
C.固體:ZnSO4、CaCO3、KCl(水)
D.液體:Ba(NO3)2 溶液、MgCl2 溶液、K2CO3 溶液(稀硫酸)
【答案】C
【解析】A. NaOH、NH4NO3溶于水分別放熱、吸熱,使溫度分別升高、降低,氯化鈉溶于水溫度幾乎無(wú)變化,可以鑒別,故A錯(cuò)誤;
B.稀鹽酸、H2O、Ca(OH)2溶液分別顯酸性、中性、堿性,分別能使石蕊溶液變紅色、紫色、藍(lán)色,可以鑒別,故B錯(cuò)誤;
C. ZnSO4、KCl均易溶于水形成無(wú)色溶液,CaCO3難溶于水,用水不能鑒別,故C正確;
D.稀硫酸能與K2CO3溶液反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w,能與Ba(NO3)2溶液反應(yīng)生成硫酸鋇白色沉淀,與氯化鎂溶液不反應(yīng),可以鑒別,故D錯(cuò)誤;答案選C。
考向02 生成物成分探究
【例2】某化工廠排放的廢水中含有硝酸鎂、硝酸銅和硝酸銀。我?;瘜W(xué)興趣小組的小華同學(xué)為了回收廢液中的貴重金屬銅和銀,將一定量鋅粉加入樣品中,充分反應(yīng)后過(guò)濾,得到濾液A和固體B.請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題:
(1)關(guān)于濾液A所含溶質(zhì)的猜想中,合理的是_____ (填寫序號(hào))。
①猜想一:硝酸鋅、硝酸鎂
②猜想二:硝酸鋅、硝酸銅
③猜想三:硝酸鋅、硝酸鎂、硝酸銅
④猜想四:硝酸鋅、硝酸鎂、硝酸銀
⑤猜想五:硝酸鋅、硝酸鎂、硝酸銅、硝酸銀。
(2)如果固體B含有兩種金屬,則濾液A的顏色為_(kāi)____。
(3)反應(yīng)后析出金屬的質(zhì)量_____(選填“一定”或“不一定”)比參加反應(yīng)的金屬質(zhì)量大。
(4)對(duì)于濾液成分,如果猜想一成立,則固體B的成分是:_____。
(5)為了證明小華所加入的鋅粉是否過(guò)量,你設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單方法是_____。
【答案】
(1)①③⑤
(2)無(wú)色或藍(lán)色
(3)不一定
(4)銀、銅或銀、銅、鋅
(5)取濾渣少量于試管中,加入適量稀鹽酸,如果產(chǎn)生氣泡,說(shuō)明鋅過(guò)量,如果不產(chǎn)生氣泡,說(shuō)明鋅不過(guò)量
【解析】(1)鋅不能和硝酸鎂反應(yīng),先和硝酸銀反應(yīng)生成硝酸鋅和銀,后和硝酸銅反應(yīng)生成硝酸鋅和銅;①濾液中一定含有硝酸鎂和反應(yīng)生成的硝酸鋅,故符合題意;
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②濾液中一定含有硝酸鎂,故不符合題意;
③濾液中一定含有硝酸鎂和反應(yīng)生成的硝酸鋅,可能含有硝酸銅,故符合題意;;
④含有硝酸銀時(shí)一定含有硝酸銅,故不符合題意;
⑤如果鋅不足以和硝酸銀完全反應(yīng),濾液中含有硝酸鋅、硝酸鎂、硝酸銅、硝酸銀,故符合題意;故填①③⑤;
(2)如果固體B含有兩種金屬,則是銀和銅,濾液A中不含有硝酸銅時(shí)是無(wú)色,含有硝酸銅時(shí)是藍(lán)色,因此濾液的顏色為無(wú)色或藍(lán)色,故填無(wú)色或藍(lán)色;
(3)反應(yīng)后析出金屬的質(zhì)量不一定比參加反應(yīng)的金屬質(zhì)量大,這是因?yàn)殇\和硝酸銀反應(yīng)后固體質(zhì)量增大,和硝酸銅反應(yīng)后固體質(zhì)量減小,故填不一定;
(4)對(duì)于濾液成分,如果猜想一成立,鋅恰好完全反應(yīng)時(shí)固體是銀、銅,鋅過(guò)量時(shí)固體是銀、銅、鋅,故填銀、銅或銀、銅、鋅;
(5)為了證明小華所加入的鋅粉是否過(guò)量,設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單方法是取濾渣少量于試管中,加入適量稀鹽酸,如果產(chǎn)生氣泡,說(shuō)明鋅過(guò)量,如果不產(chǎn)生氣泡,說(shuō)明鋅不過(guò)量,故填取濾渣少量于試管中,加入適量稀鹽酸,如果產(chǎn)生氣泡,說(shuō)明鋅過(guò)量,如果不產(chǎn)生氣泡,說(shuō)明鋅不過(guò)量。
【變式2-1】已知某金屬粉末由鐵、銅、鋁三種金屬中的兩種組成,興趣小組的同學(xué)對(duì)此進(jìn)行了如下探究。
(提出問(wèn)題)該粉末由什么組成?
(查閱資料)鐵和銅與氫氧化鈉溶液都不反應(yīng),而鋁與氫氧化鈉溶液可反應(yīng)生成溶于水的偏鋁酸鈉和氫氣(2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑)。
(1)(提出猜想)
猜想Ⅰ:該粉末由銅、鐵組成;
猜想Ⅱ:該粉末由銅、鋁組成;
猜想Ⅲ:該粉末由________組成。
(2)(實(shí)驗(yàn)探究)
綜合上述實(shí)驗(yàn),說(shuō)明猜想________成立。
(3)(實(shí)驗(yàn) 反思)有同學(xué)認(rèn)為能用淺綠色的FeSO4溶液代替NaOH溶液完成步驟②,你認(rèn)為能________(填“能”或“不能”),理由是________。
(4)(拓展應(yīng)用)鋁與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是________。
【答案】
(1)鐵、鋁
(2)銅;有;Ⅱ
(3)能;根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究第一步現(xiàn)象,確認(rèn)粉末一定含有不與酸反應(yīng)的銅,排除猜想3;而采用硫酸亞鐵溶液代替氫氧化鈉溶液后,溶液顏色有變化的,證明猜想二成立,溶液顏色無(wú)變化的,證明猜想一成立
(4)2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑
【解析】[提出猜想]猜想Ⅰ:粉末由銅、鐵組成;
猜想Ⅱ:粉末由銅、鋁組成;
猜想Ⅲ:粉末由鐵、鋁組成;
[實(shí)驗(yàn)探究]鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成溶于水的偏鋁酸鈉和氫氣,鐵和銅與氫氧化鈉溶液均不發(fā)生反應(yīng),鐵會(huì)與酸反應(yīng),銅不會(huì)與酸反應(yīng),所以:
綜合上述實(shí)驗(yàn),說(shuō)明猜想Ⅱ成立;
[實(shí)驗(yàn)反思]有同學(xué)認(rèn)為能用淺綠色的FeSO4溶液代替NaOH溶液完成步驟②,理由是由步驟①知,一定有不與鹽酸反應(yīng)的銅,接下來(lái)就是證明是鐵還是鋁,鋁能和硫酸亞鐵反應(yīng)生成硫酸鋁和鐵,而鐵與硫酸亞鐵不反應(yīng),所以向樣品中加入硫酸亞鐵溶液時(shí),析出黑色固體,溶液由淺綠色變成無(wú)色,說(shuō)明樣品中含有鋁;
[拓展應(yīng)用]鋁和鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和氫氣,化學(xué)方程式為:2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑。
【分析】(1)根據(jù)三種金屬的兩兩組合形式分析
(2)根據(jù)活潑金屬和酸反應(yīng)有氫氣放出,鋁和氫氧化鈉由氫氣放出分析
(3)根據(jù)鋁的金屬活動(dòng)性比鐵強(qiáng)分析
(4)根據(jù)鋁和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和氫氣分析
【變式2-2】鐵是世界上年產(chǎn)量最高的金屬,鐵及其合金也是應(yīng)用最廣泛的金屬材料。請(qǐng)根據(jù)我們所學(xué)的有關(guān)金屬的知識(shí)回答問(wèn)題:
(1)驗(yàn)證金屬的活動(dòng)性(實(shí)驗(yàn)裝置如圖1)
①若要證明Fe在金屬活動(dòng)性順序中位于氫前,X溶液可選用________,其現(xiàn)象為_(kāi)_______。
②若X溶液為少量硫酸銅溶液,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______。待充分反應(yīng)后,取出鐵片,放入金屬R,觀察到R表面有黑色固體析出。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,得出Fe、Cu、R的金屬活動(dòng)性順序?yàn)開(kāi)_______。
(2)某純凈氣體通過(guò)如圖2裝置時(shí),可觀察到:A中紫色石蕊試液不變色,C中澄清石灰水變渾濁。請(qǐng)按要求回答問(wèn)題:
①純凈氣體可以是CO.若黑色固體為_(kāi)_______,反應(yīng)過(guò)程中B處可以觀察到黑色固體________的明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
②純凈氣體可以是CO.但B處無(wú)明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,則B處發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______。
③純凈氣體和黑色固體的組合還可以是________,則B處的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_(kāi)_______。
(3)鋁是地殼中含量最高的金屬元素。某小組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室研究鋁與氯化銅溶液的反應(yīng)液的反應(yīng)。
①現(xiàn)象A和現(xiàn)象C中的紅色物質(zhì)均為Cu,生成該物質(zhì)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______。
②經(jīng)檢驗(yàn),現(xiàn)象B中的無(wú)色氣體為氫氣。甲同學(xué)猜測(cè)可能是氯化銅溶液顯酸性。經(jīng)實(shí)驗(yàn)檢測(cè),證實(shí)了甲的猜想。
③探究白色沉淀的化學(xué)成分。
(4)(推理猜想)
乙同學(xué)通過(guò)查閱資料認(rèn)為白色沉淀可能是氯化亞銅(CuCl)。
(查閱資料)
★CuCl可與濃氨水反應(yīng)生成無(wú)色的Cu(NH3)2+和Cl-
★Cu(NH3)2+在空氣中易被氧化變?yōu)樗{(lán)色:Cl-可與硝酸銀溶液反應(yīng),產(chǎn)生白色沉淀。
(進(jìn)行實(shí)驗(yàn))
步驟一:取燒杯底部的白色沉淀,充分洗滌;
步驟二:向其中加入濃氨水,沉淀溶解得到無(wú)色溶液,將無(wú)色溶液分為兩份;
步驟三:取其中一份無(wú)色溶液……
步驟四:將另一份無(wú)色溶液放置于空氣中……
以上步驟三的實(shí)驗(yàn)方案是________;
步驟四的現(xiàn)象是________。
(得出結(jié)論)通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以確定,該白色固體是CuCl。
(5)(反思與評(píng)價(jià))A和CuCl2溶液反應(yīng)為什么會(huì)出現(xiàn)CuCl呢?
丙同學(xué)猜測(cè):可能是Cu與CuCl2溶液反應(yīng)生成了CuCl。
丙同學(xué)為了驗(yàn)證猜想,取Cu粉與15%CuCl2溶液混合,無(wú)白色沉淀產(chǎn)生。
④丙通過(guò)分析Al與CuCl2溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,改進(jìn)了實(shí)驗(yàn),證明了Cu與CuCl2溶液反應(yīng)生成了CuCl,改進(jìn)之處是________。
⑤丁同學(xué)認(rèn)為丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)還不夠嚴(yán)謹(jǐn),還應(yīng)考慮________對(duì)Cu與CuCl2溶液反應(yīng)的影響。
【答案】
(1)稀鹽酸或稀硫酸;產(chǎn)生氣泡,溶液由無(wú)色變成淺綠色;Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;R>Fe>Cu
(2)氧化銅;變紅色;Fe3O4+4COeq \\ac(\s\up7(高溫),\(===,====))3Fe+4CO2;氧氣和碳;黑色固體逐漸減少直至消失
(3)2Al+3CuCl2=2AlCl3+3Cu
(4)取其中一份無(wú)色溶液于試管中,加入適量硝酸銀溶液;溶液變藍(lán)色
(5)加熱鋁和氯化銅溶液的混合物;氯化鋁
【解析】(1)①若要證明Fe在金屬活動(dòng)性順序中位于氫前,X溶液可選用稀鹽酸或稀硫酸,故填稀鹽酸或稀硫酸;因?yàn)殍F能和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣,能和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣,其現(xiàn)象為產(chǎn)生氣泡,溶液由無(wú)色變成淺綠色,故填產(chǎn)生氣泡,溶液由無(wú)色變成淺綠色;②若X溶液為少量硫酸銅溶液時(shí),鐵和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為故填Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;待充分反應(yīng)后,取出鐵片,放入金屬R,觀察到R表面有黑色固體析出,說(shuō)明R比鐵活潑,已知鐵比銅活潑,因此得出Fe、Cu、R的金屬活動(dòng)性順序?yàn)镽>Fe>Cu,故填R>Fe>Cu;(2)①純凈氣體可以是CO,一氧化碳具有還原性,若黑色固體為氧化銅,反應(yīng)過(guò)程中氧化銅和一氧化碳反應(yīng)生成銅和二氧化碳,故填氧化銅;B處可以觀察到黑色固體變紅色,故填變紅色。②純凈氣體可以是CO,B處無(wú)明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,可以是四氧化三鐵,這是因?yàn)樗难趸F是黑色固體,和一氧化碳反應(yīng)生成鐵和二氧化碳,鐵也是黑色固體,則B處發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式故填Fe3O4+4COeq \\ac(\s\up7(高溫),\(===,====))3Fe+4CO2;
③純凈氣體和黑色固體的組合還可以是氧氣和碳,故填氧氣和碳;則B處碳和氧氣反應(yīng)生成二氧化碳,隨著反應(yīng)進(jìn)行,碳不斷減少,直至消失,故填黑色固體逐漸減少直至消失;(3)①現(xiàn)象A和現(xiàn)象C中的紅色物質(zhì)均為Cu,這是因?yàn)殇X和氯化銅反應(yīng)生成氯化鋁和銅,反應(yīng)的化學(xué)方程式故填2Al+3CuCl2=2AlCl3+3Cu; ③該白色固體是CuCl,以上步驟三的實(shí)驗(yàn)方案是:取其中一份無(wú)色溶液于試管中,加入適量硝酸銀溶液,產(chǎn)生白色沉淀,這是因?yàn)槁入x子和銀離子結(jié)合生成白色沉淀氯化銀,故填取其中一份無(wú)色溶液于試管中,加入適量硝酸銀溶液;步驟四中,Cu(NH3)2+在空氣中易被氧化變?yōu)樗{(lán)色,步驟四的現(xiàn)象故填溶液變藍(lán)色;④改進(jìn)之處是加熱鋁和氯化銅溶液的混合物,這是因?yàn)殇X和氯化銅溶液反應(yīng)時(shí),由于溶液顯酸性,鋁和酸性物質(zhì)反應(yīng)時(shí)放熱,目的是條件保持一致,故填加熱鋁和氯化銅溶液的混合物。⑤因?yàn)殇X和氯化銅溶液反應(yīng)時(shí),能和顯酸性物質(zhì)反應(yīng)生成氯化鋁,因此還應(yīng)考慮氯化鋁對(duì)Cu與CuCl2溶液反應(yīng)的影響,故填氯化鋁。
【分析】(1)①在金屬活動(dòng)性順序表中,排在氫前面的金屬可以置換出鹽酸和稀硫酸中的氫,若要證明Fe在金屬活動(dòng)性順序中位于氫前,溶液可選用稀鹽酸或稀硫酸;鐵和稀鹽酸反應(yīng)的現(xiàn)象為產(chǎn)生氣泡,溶液由無(wú)色變成淺綠色;
②鐵和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅據(jù)此書寫化學(xué)方程式;
待充分反應(yīng)后,溶液為硫酸亞鐵溶液,放入金屬R,觀察到R置換出鐵,說(shuō)明R比鐵活潑,已知鐵比銅活潑,所以金屬活動(dòng)性順序?yàn)镽>Fe>Cu;
(2) C中澄清石灰水變渾濁 ,說(shuō)明反應(yīng)生成了二氧化碳;
①一氧化碳具有還原性,黑色固體為氧化銅,B處可以觀察到黑色固體變紅色;
②純凈氣體可以是CO,B處無(wú)明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,則黑色固體為四氧化三鐵,和一氧化碳反應(yīng)生成鐵,鐵也是黑色固體;
③純凈氣體和黑色固體的組合只要滿足條件生成二氧化碳就可以,所以還可以是氧氣和碳,則B處碳和氧氣反應(yīng)生成二氧化碳,隨著反應(yīng)進(jìn)行,碳不斷減少,直至消失;
(3)①鋁和氯化銅反應(yīng)生成氯化鋁和銅,燒杯中的紅色物質(zhì)均為Cu;③該白色固體是CuCl,要確定其存在,只需鑒定有氯離子即可,所以步驟三的實(shí)驗(yàn)方案是:取其中一份無(wú)色溶液于試管中,加入適量硝酸銀溶液,產(chǎn)生白色沉淀;步驟四中,據(jù)已知可知:Cu(NH3)2+在空氣中易被氧化變?yōu)樗{(lán)色;④氯化銅溶液溶液顯酸性,鋁和酸性物質(zhì)反應(yīng)時(shí)放熱,改進(jìn)之處是加熱鋁和氯化銅溶液的混合物。⑤因?yàn)殇X和氯化銅溶液反應(yīng)時(shí),能和顯酸性物質(zhì)反應(yīng)生成氯化鋁,因此還應(yīng)考慮氯化鋁對(duì)Cu與CuCl2溶液反應(yīng)的影響
考點(diǎn)三 物質(zhì)的除雜
一、除雜的原則
1. 雜不增:
所選試劑不能與被提純物質(zhì)(主要成分)反應(yīng)。
如除去NaCl溶液中少量的Na2CO3
錯(cuò)誤方法:加入適量的硫酸或稀硝酸。
錯(cuò)誤原因:會(huì)引入雜質(zhì)硫酸鈉(或硝酸鈉)
正確方法:加入適量的稀鹽酸或加入適量的氯化鈣或氯化鋇溶液
2. 主不減:
在除去雜質(zhì)的同時(shí),不能減少主體物質(zhì)的總量。
如除去CO2氣體中少量的HCl
錯(cuò)誤方法:將氣體先通過(guò)氫氧化鈉溶液,再通過(guò)濃硫酸。
錯(cuò)誤原因:在除去HCl的同時(shí),也將CO2氣體除去。
正確方法:現(xiàn)將氣體通過(guò)飽和的NaHCO3(CO2氣體不溶于該溶液,也不與該溶液反應(yīng))溶液,再通過(guò)濃硫酸。
3.易分離:
除雜后生成的產(chǎn)物的狀態(tài)與被提純物質(zhì)的狀態(tài)要不同,方便除去。也即盡量將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣體或沉淀!
如上例除去NaCl溶液中少量的Na2CO3,可加入適量的稀鹽酸至不再產(chǎn)生氣泡,該方法是將Na2CO3轉(zhuǎn)化為NaCl同時(shí),生成CO2氣體,這樣CO2氣體自行逸出。
再比如除去NaNO3溶液中的少量NaCl雜質(zhì)時(shí),可先滴加適量的硝酸銀溶液至不再產(chǎn)生沉淀,再過(guò)濾即可除去難溶性的AgCl。
4.易復(fù)原:
若混合物為固體時(shí),除雜之后要考慮到容易將物質(zhì)恢復(fù)至初始狀態(tài)固態(tài)。
如:除去KCl固體中少量的MnO2(難溶)時(shí),應(yīng)先加水溶解→過(guò)濾→eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(MnO2(濾紙上)棄去不用, KCl溶液→蒸發(fā)結(jié)晶)),
對(duì)蒸發(fā)KCl溶液蒸發(fā)結(jié)晶的目的是:將KCl溶液轉(zhuǎn)化成KCl固體,恢復(fù)原物質(zhì)的狀態(tài)!
二、除雜的方法
1. 氣體的除雜
方法一:將雜質(zhì)氣體通過(guò)物質(zhì)吸收、反應(yīng)除去,如氧氣中的水蒸氣可通過(guò)濃硫酸吸收除去、一氧化碳中的二氧化碳可通過(guò)氫氧化鈉溶液吸收除去。
方法二:將雜質(zhì)氣體轉(zhuǎn)化為主氣體,如二氧化碳中的一氧化碳可通過(guò)灼熱的氧化銅,使一氧化碳轉(zhuǎn)化成二氧化碳。
【常見(jiàn)氣體除雜舉例】
2. 固體的除雜
方法一:將雜質(zhì)化為氣體除去,如氧化銅中的炭粉通過(guò)在空氣中灼燒除去。
方法二:將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為溶液除去,如銅中的鐵可通過(guò)與鹽酸反應(yīng)除去。
【常見(jiàn)固體除雜舉例】
3. 液體中的除雜:即雜質(zhì)離子的去除
①通過(guò)離子共存問(wèn)題除雜
第一步:對(duì)比兩種物質(zhì),找出兩種物質(zhì)中相同的離子和不同的離子(離子A、雜質(zhì)離子);
第二步:根據(jù)雜質(zhì)離子的化學(xué)性質(zhì),找出與雜質(zhì)離子不共存的離子B,將離子B與離子A組合,即為除雜試劑。
以除去氫氧化鈉(NaOH)溶液中的碳酸鈉(Na2CO3)為例:
②通過(guò)置換反應(yīng)除雜:
即利用金屬活動(dòng)性順序進(jìn)行除雜。
此類除雜一般陰離子相同、陽(yáng)離子是兩種活動(dòng)性不同的金屬離子。
第一步:對(duì)比兩種物質(zhì),找出兩種物質(zhì)中相同的離子和不同的離子(離子A、雜質(zhì)離子);
第二步:根據(jù)雜質(zhì)離子的化學(xué)性質(zhì),找出與雜質(zhì)離子不共存的離子B,將離子B與離子A組合,即為除雜試劑。
【常見(jiàn)液體除雜舉例】
考向01 氣體的除雜
【例1】除去下列各物質(zhì)中混有的少量雜質(zhì),所用試劑及操作方法如下表,能完成提純的是
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A、HCl能與足量的AgNO3溶液反應(yīng)生成氯化銀沉淀和硝酸,氫氣不與硝酸銀溶液反應(yīng),再干燥,能除去雜質(zhì)且沒(méi)有引入新的雜質(zhì),符合除雜原則,所采取的方法符合題意;
B、Na2SO4能與過(guò)量的Ba(NO3)3溶液反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和硝酸鈉,能除去雜質(zhì)但引入了新的雜質(zhì)硝酸鋇(過(guò)量的),不符合除雜原則,所采取的方法不符合題意;
C、NaCl固體、Na2CO3均易溶于水,用加入足量水溶解、過(guò)濾的方法不能除去雜質(zhì),所采取的方法不符合題意;
D、Fe2O3和Fe均能與稀鹽酸反應(yīng),不但能把雜質(zhì)除去,也會(huì)把原物質(zhì)除去,不符合除雜原則,所采取的方法不符合題意。
故選:A。
【變式1-1】除雜是化學(xué)學(xué)習(xí)和生產(chǎn)中常見(jiàn)的現(xiàn)象,下列除雜方法可行的是
A.除去二氧化錳粉末中混有少量的碳粉——加水、過(guò)濾
B.除去硝酸鉀中混有的少量氯化鈉——蒸發(fā)結(jié)晶
C.除去硫酸鈉溶液中混有少量的碳酸鈉——加氯化鋇溶液、過(guò)濾
D.除去CO2中混有少量的O2——通過(guò)灼熱的銅網(wǎng)
【答案】D
【解析】
A、二氧化錳、碳都不溶于水,加水過(guò)濾不能除去二氧化錳粉末中混有少量的碳粉,故選項(xiàng)錯(cuò)誤;
B、硝酸鉀固體的溶解度隨溫度的升高明顯增大,氯化鈉固體的溶解度受溫度變化影響較小,提純硝酸鉀,就要讓它成為晶體析出,用降溫結(jié)晶的方法,故選項(xiàng)錯(cuò)誤;
C、氯化鋇能和硫酸鈉以及碳酸鈉反應(yīng),不符合除雜原則,故選項(xiàng)錯(cuò)誤;
D、將混合氣通過(guò)灼熱的銅網(wǎng),二氧化碳與銅不反應(yīng),而氧氣會(huì)與銅反應(yīng)生成氧化銅而被除去,符合除雜原則,故選項(xiàng)正確。
故選:D。
【變式1-2】下列除去雜質(zhì)的方法中,錯(cuò)誤的是
【答案】D
【解析】
A、銅不溶于水、也不溶于酸,故可用過(guò)濾的方法除去銅,不符合題意;
B、加入適量的氯化鋇,氯化鋇和硫酸反應(yīng)生成硫酸鋇和鹽酸,過(guò)濾,除去硫酸鋇,可除去雜質(zhì),不符合題意;
C、加入過(guò)量鐵粉,鐵和氯化銅反應(yīng)生成氯化亞鐵和銅,過(guò)濾,除去反應(yīng)生成的銅和過(guò)量的鐵,可除去雜質(zhì),不符合題意;
D、二氧化碳不燃燒、不支持燃燒,二氧化碳中混有少量一氧化碳,無(wú)法被點(diǎn)燃,符合題意。
故選D。
考向02 液體的除雜
【例2】除去下列物質(zhì)中的少量雜質(zhì),所選試劑和操作方法正確的是
【答案】A
【解析】
A、加入過(guò)量的大理石,大理石的主要成分是碳酸鈣,碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、二氧化碳和水,過(guò)濾,除去過(guò)量的大理石和雜質(zhì),可除去鹽酸,符合題意;
B、溶解,鋅和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸鋅和銅,除去了原物質(zhì),不符合題意;
C、氯化鉀溶于水,二氧化錳難溶于水,可溶解、過(guò)濾,除去二氧化錳,蒸發(fā)結(jié)晶得到氯化鉀,不符合題意;
D、石灰石的主要成分是碳酸鈣,還含有其它雜質(zhì),碳酸鈣高溫煅燒生成氧化鈣和二氧化碳,氧化鈣中還含有石灰石中的雜質(zhì),不符合題意;
故選A。
【變式2-1】除去下列物質(zhì)中的少量雜質(zhì),所選用的方法正確的是
A.AB.BC.CD.D
【答案】D
【解析】A、二氧化碳能與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水,一氧化碳不能與氫氧化鈉反應(yīng),故A不符合題意;
B、碳燃燒生成二氧化碳?xì)怏w,引入新的雜質(zhì),故B不符合題意;
C、氧化銅能與鹽酸反應(yīng)生成氯化銅和水,碳不能與鹽酸反應(yīng),故C不符合題意;
D、金屬的活動(dòng)性是鋅大于銅,則鋅和氯化銅反應(yīng)生成氯化鋅和銅,過(guò)濾后得到氯化鋅溶液,故D符合題意。
故選:D。
【變式2-2】除去下列物質(zhì)中的雜質(zhì),選用試劑和方法均正確的是
【答案】C
【解析】
A.加入MnO2后,KClO3發(fā)生分解生成KCl和O2,但是加入的MnO2不參與反應(yīng),成為新的雜質(zhì),故A錯(cuò)誤;
B.加入的BaCl2與H2SO4反應(yīng)生成BaSO4沉淀和HCl,會(huì)把主要物質(zhì)除去,故B錯(cuò)誤;
C.加入的HCl與Ca(OH)2反應(yīng)生成CaCl2和H2O,鹽酸具有揮發(fā)性,蒸發(fā)可除去稍過(guò)量的HCl,故C正確;
D.Ba(NO3)2不僅能與K2SO4反應(yīng)還能與主要物質(zhì)K2CO3發(fā)生反應(yīng),除去了原物質(zhì),故D錯(cuò)誤。
故選C。
考向03 固體的除雜
【例3】下列除雜方法正確的是
A.除去氧化鈣中少量的碳酸鈣:加適量的水
B.除去鐵粉中少量的氧化鐵:高溫時(shí)通入足量的一氧化碳
C.除去二氧化碳中少量的一氧化碳:點(diǎn)燃使其燃燒
D.除去氫氧化鈉溶液中少量的碳酸鈉:滴加適量的氯化鈣溶液
【答案】B
【解析】
A、除去氧化鈣中少量的碳酸鈣,加適量的水,氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣,反而把原物質(zhì)除去,不符合除雜的原則,選項(xiàng)說(shuō)法不正確;
B、除去鐵粉中少量的氧化鐵,高溫時(shí)通入足量的一氧化碳,一氧化碳與氧化鐵在高溫條件下生成鐵和二氧化碳,能除去雜質(zhì),且不帶入新的雜質(zhì),符合除雜的原則,選項(xiàng)說(shuō)法正確;
C、除去二氧化碳中的一氧化碳不能夠點(diǎn)燃,這是因?yàn)楫?dāng)二氧化碳不能燃燒、不能支持燃燒,一氧化碳是不會(huì)燃燒,選項(xiàng)說(shuō)法不正確;
D、除去氫氧化鈉溶液中少量的碳酸鈉,滴加適量的氯化鈣溶液,氯化鈣與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉,能除去雜質(zhì),但帶入新的雜質(zhì)氯化鈉,不符合除雜的原則,選項(xiàng)說(shuō)法不正確;
故選B。
【變式3-1】為除去下列物質(zhì)中的雜質(zhì)(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì)),選用試劑和操作方法都正確的是
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A、鐵和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣,氧化鐵和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水,不但能把雜質(zhì)除去,也會(huì)把原物質(zhì)除去,不符合除雜原則,故A不符合題意;
B、二氧化碳和碳高溫生成一氧化碳,把原物質(zhì)除去,引入了一氧化碳雜質(zhì),故B不符合題意;
C、碳酸鈣不溶于水,氯化鈣溶于水,加水溶解,過(guò)濾,洗滌,干燥得到碳酸鈣,故C符合題意;
D、氯化鎂和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鎂和氯化鈉,過(guò)量的氫氧化鈉溶液引入了氫氧化鈉雜質(zhì),故D不符合題意。
故選:C。
【變式3-2】除去下列物質(zhì)中的少量雜質(zhì),所選用的試劑及操作方法正確的是
【答案】B
【解析】
A、鐵能與氯化鐵反應(yīng),雜質(zhì)和主要成分都被除去,錯(cuò)誤。
B、碳與氧氣充分灼燒可生成二氧化碳?xì)怏w,不引入新雜質(zhì),正確。
C、硫酸銅溶于水形成硫酸銅溶液與鐵反應(yīng)生產(chǎn)硫酸亞鐵,錯(cuò)誤。
D、大理石中除了碳酸鈣還含有其他雜質(zhì),高溫煅燒不能除去其他雜質(zhì),錯(cuò)誤。
故選B。
考點(diǎn)要求
課標(biāo)要求
命題預(yù)測(cè)
物質(zhì)的檢驗(yàn)和鑒別
知道幾種氣體的檢驗(yàn)方法
掌握氫離子和銨根離子的檢驗(yàn)方法
掌握氫氧離子、氯離子、硫酸根離子、碳酸根離子、氫氧根離子的檢驗(yàn)方法
能根據(jù)物質(zhì)的特性鑒別一些物質(zhì)
能根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象確定混合物的組成
物質(zhì)的檢驗(yàn)、鑒別和除雜等知識(shí)點(diǎn)屬于選考內(nèi)容。
考查的內(nèi)容:①常見(jiàn)的氣體檢驗(yàn);②離子的檢驗(yàn);③混合物成分的缺點(diǎn);④物質(zhì)的除雜。
考查的題型與方向:題型為選擇題、填空題和實(shí)驗(yàn)探究題。預(yù)計(jì)2024年中考考查物質(zhì)的除雜可能性較大
物質(zhì)的除雜
掌握不同氣體干燥的方法,除去氣體中水分
掌握能除去固體混合物中某種雜質(zhì)
掌握能除去液體混合物中某種雜質(zhì)
能靈活使用理化方法除去氣體中雜質(zhì)
氣體
檢驗(yàn)方法
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
O2
將帶火星的木條伸入集氣瓶?jī)?nèi)
木條復(fù)燃
CO2
將氣體通入澄清石灰水中
澄清石灰水變渾濁
H2
點(diǎn)燃,在火焰上方罩一個(gè)干冷的燒杯
燒杯內(nèi)壁有水霧(或水珠)生成
CH4
點(diǎn)燃,在火焰上方罩一個(gè)干冷的燒杯;一段時(shí)間后,迅速倒轉(zhuǎn)燒杯,向燒杯中加入澄清石灰水,振蕩
燒杯內(nèi)壁有水霧(或水珠)生成;澄清石灰水變渾濁
CO
點(diǎn)燃,在火焰上方罩一個(gè)涂有澄清石灰水的燒杯
澄清石灰水變渾濁
NH3
將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在試管口
紅色石蕊試紙變?yōu)樗{(lán)色
H2O
通過(guò)無(wú)水硫酸銅
無(wú)水硫酸銅由白色變成藍(lán)色
HCl
先通入硝酸銀溶液,再滴加稀HNO3
有白色沉淀生成,且沉淀不溶解
離子
檢驗(yàn)方法
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
H+
①取少量試劑滴加紫色石蕊溶液
石蕊溶液變紅
②用玻璃棒蘸取少量試劑滴在pH試紙上
與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照pH7
④取少量試劑加入可溶性銅鹽
有藍(lán)色絮狀沉淀生成
Cl-
取少量試劑滴加少量AgNO3溶液和稀HNO3
產(chǎn)生白色沉淀,且沉淀不消失
SO42-
取少量試劑滴加少量Ba(NO3)2溶液和稀HNO3
產(chǎn)生白色沉淀,且沉淀不消失
CO32-
取少量試劑滴加稀鹽酸,將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中
產(chǎn)生氣泡,澄清石灰水變渾濁
Cu2+
取少量試劑滴加可溶性堿
有藍(lán)色絮狀沉淀生成
Fe3+
取少量試劑滴加可溶性堿
有紅褐色沉淀生成
NH4+
取少量試劑滴加可溶性堿,加熱,將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在試管口
產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體,紅色石蕊試紙變藍(lán)
Ag+
取少量試劑滴加少量NaCl溶液和稀HNO3
產(chǎn)生白色沉淀,且沉淀不消失
Ba2+
取少量試劑滴加少量Na2SO4和稀HNO3
產(chǎn)生白色沉淀,且沉淀不消失
Ca2+
取少量試劑滴加可溶性碳酸鹽溶液
有白色沉淀生成
常見(jiàn)物質(zhì)
所選試劑或方法
現(xiàn)象
軟水、硬水
肥皂水
泡沫較多、的是軟水;泡沫較少、浮渣較多的是硬水
棉花
灼燒
有燒焦羽毛氣味的是羊毛;
羊毛
有燒紙氣味、燃燒后有灰燼的是棉花;
合成纖維
有氣味,灰燼為灰褐色玻璃球狀,不易破碎的是合成纖維
常見(jiàn)化肥
看外觀或加水
灰白色或難溶于水或部分溶于水的是磷肥
加熟石灰研磨
有刺激性氣味氣體產(chǎn)生的是銨態(tài)氮肥(銨鹽)
硝酸銨固體和氫氧化鈉固體

溶液溫度顯著升高的是氫氧化鈉固體
溶液溫度顯著降低的是硝酸銨固體
黃銅和純銅
相互刻畫
有明顯劃痕的為純銅,反之為黃銅
白醋和白酒
聞氣味
有刺激性氣味的是白醋,有醇香味的是白酒
熱塑性塑料和熱固性塑料
加熱
加熱熔化,冷卻凝固為熱塑性塑料
加熱時(shí)不能熔化,保持外部形狀的為熱固性塑料
真假黃金
灼燒
不變色的是真黃金,變黑的是假黃金。
加稀鹽酸或稀硫酸
有氣泡產(chǎn)生的是假黃金,沒(méi)有氣泡產(chǎn)生的是真黃金
步驟
實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)結(jié)論

取一個(gè)燒杯,加入適量粉末樣品,再加入足量的稀鹽酸
粉末部分溶解,有氣泡產(chǎn)生
粉末一定含有
________

另取一個(gè)燒杯,加入適量粉末樣品,再加入足量NaOH溶液
粉末部分溶解,________
氣泡產(chǎn)生
粉末一定含有鋁
步驟
實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)結(jié)論

取一個(gè)燒杯,加入適量的粉末樣品,再加入足量的稀鹽酸
粉末部分溶解,有氣泡產(chǎn)生
粉末一定含有銅

另取一個(gè)燒杯,加入適量的粉末樣品,再加入足量的NaOH溶液
固體部分溶解,產(chǎn)生氣泡
粉末一定含有鋁
實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

A.紅色物質(zhì)附著于鋁片表面
B.鋁片表面逸出大量無(wú)色氣體,放出大量的熱
C.燒杯底部出現(xiàn)紅色沉淀和白色沉淀
物質(zhì)
雜質(zhì)
除雜方法
CO2
CO
通過(guò)灼熱的氧化銅
CO
CO2
先通過(guò)氫氧化鈉溶液,再通過(guò)濃硫酸
H2
HCl氣體
先通過(guò)氫氧化鈉溶液,再通過(guò)濃硫酸或堿石灰
CO2
水蒸氣
通過(guò)濃硫酸
CO2
HCl
先通過(guò)飽和碳酸氫鈉溶液,再通過(guò)濃硫酸
N2
CO2
先通過(guò)氫氧化鈉溶液,再通過(guò)濃硫酸
O2
CO2
先通過(guò)氫氧化鈉溶液,再通過(guò)濃硫酸
O2
水蒸氣
通過(guò)氧化鈣、濃硫酸或氫氧化鈉固體
N2
O2
通過(guò)灼熱的銅網(wǎng)
H2
水蒸氣
通過(guò)氧化鈣、濃硫酸或氫氧化鈉固體
物質(zhì)
雜質(zhì)
除雜方法
CuO
Cu
在空氣(或氧氣)中灼燒
Cu
Fe
加入足量的稀硫酸/稀鹽酸,過(guò)濾
Cu
CuO
加入足量的稀硫酸/稀鹽酸,過(guò)濾
Cu
Zn
加入足量的稀硫酸/稀鹽酸,過(guò)濾
CuO
C
在氧氣流中加熱
C
CuO
加入足量的稀硫酸/稀鹽酸,過(guò)濾
CaO
CaCO3
高溫煅燒
MnO2
KCl
溶解、過(guò)濾
Fe
Zn
加入足量硫酸亞鐵溶液,過(guò)濾
Ag
Cu
加入足量的硝酸銀溶液,過(guò)濾
CaCO3
CaCl2
加水溶解,過(guò)濾
物質(zhì)
雜質(zhì)
除雜方法
FeSO4
CuSO4
加入足量的鐵粉,過(guò)濾
NaCl
Na2CO3
加入適量的鹽酸
NaCl
NaOH
加入適量的鹽酸
NaCl
Na2SO4
加入適量的氯化鋇溶液,過(guò)濾
NaCl
HCl
加入適量的NaOH
NaOH
Na2CO3
加入適量的氫氧化鈣溶液,過(guò)濾
NaCl
CuSO4
加入適量的氫氧化鋇溶液,過(guò)濾
NaNO3
NaCl
加入適量的硝酸銀溶液,過(guò)濾
NaCl
KNO3
蒸發(fā)結(jié)晶
KNO3
NaCl
冷卻熱飽和溶液(或降溫結(jié)晶)
NaCl
NaHCO3
加入適量的稀鹽酸
NaOH
Ca(OH)2
加入適量碳酸鈉溶液,過(guò)濾
HCl
H2SO4
加入適量氯化鋇溶液,過(guò)濾
CuSO4
H2SO4
加入足量的氧化銅或氫氧化銅粉末,過(guò)濾
KNO3
K2SO4
加入適量的硝酸鋇溶液,過(guò)濾
CaCl2
HCl
加入足量的碳酸鈣固體,過(guò)濾
NaNO3
AgNO3
加入適量的氯化鈉溶液,過(guò)濾
序號(hào)
物質(zhì)
雜質(zhì)
所用試劑和操作方法
A
H2
HCl
通過(guò)足量的AgNO3溶液,干燥
B
NaNO3溶液
Na2SO4
加入過(guò)量的Ba(NO3)2溶液,過(guò)濾
C
NaCl固體
Na2CO3
加入足量水溶解,過(guò)濾
D
鐵粉
Fe2O3
加入適量的稀鹽酸,過(guò)濾
選項(xiàng)
物質(zhì)
雜質(zhì)
除雜質(zhì)的方法
A
稀硫酸

過(guò)濾
B
鹽酸
稀硫酸
適量BaCl2、過(guò)濾
C
FeCl2溶液
CuCl2
過(guò)量鐵粉、過(guò)濾
D
二氧化碳
一氧化碳
點(diǎn)燃
選項(xiàng)
物質(zhì)
少量雜質(zhì)
所用試劑和操作方法
A
氯化鈣溶液
鹽酸
加入過(guò)理的大理石,過(guò)濾
B

硫酸銅
溶解、過(guò)濾、洗滌、干燥
C
氯化鉀
二氧化錳
溶解、過(guò)濾
D
氧化鈣
石灰石
高溫鍛燒至不再產(chǎn)生氣體
選項(xiàng)
物質(zhì)
雜質(zhì)
除雜方法
A
CO2
CO
通入氫氧化鈉溶液
B
N2
O2
將混合氣體通過(guò)灼熱的木炭
C
CuO
C
加入足量的稀鹽酸,過(guò)濾
D
ZnCl2溶液
CuCl2
加入足量的鋅粉,過(guò)濾
選項(xiàng)
物質(zhì)
雜質(zhì)(少量)
試劑和方法
A
氯化鉀
氯酸鉀
加入少量二氧化錳粉末,加熱
B
稀硫酸
稀鹽酸
加入過(guò)量的氯化鋇溶液,過(guò)濾
C
氯化鈣溶液
氫氧化鈣
加入稍微過(guò)量的稀鹽酸,蒸發(fā)
D
碳酸鉀
硫酸鉀
加入過(guò)量的硝酸鋇溶液,過(guò)濾
序號(hào)
物質(zhì)
操作方法
A
Fe(Fe2O3)
加入過(guò)量稀鹽酸,過(guò)濾
B
CO2氣體(O2)
將混合氣體通過(guò)灼熱的碳粉
C
CaCO3固體(CaCl2)
加水溶解,過(guò)濾,洗滌,干燥
D
NaCl溶液(MgCl2)
加入過(guò)量的NaOH溶液,過(guò)濾
選項(xiàng)
物質(zhì)
雜質(zhì)
試劑
操作方法
A
FeCl3溶液
CuCl2溶液
過(guò)量鐵粉
過(guò)濾
B
CuO
C
足量氧氣
充分灼燒
C
CuSO4
Fe

溶解、過(guò)濾
D
CaO
大理石
無(wú)
高溫煅燒

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