[最新]高考化学一轮复习讲义:物质的检验、分离和提纯(含答案).pdf
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1、最新教学资料高考化学第二节物质的检验、分离和提纯高考导航掌握常见的物质(包括离子、有机物等)分离、提纯方法,并能综合运用。掌握常见离子、常见有机物的检验方法和物质的鉴别方法。考点一物质的检验1物质检验的基本步骤(1)对试样进行外观观察,确定其状态、颜色、气味等。(2)取样做准备:一般是取少量(或适量)进行检验,如当试样为固体时,应选取少量配成溶液,注意观察试样是否溶解及溶解过程中有无气体产生等。(3)检验:在检验已配好的溶液中是否含某种离子时,每次均取少量溶液进行检验,不能将试剂直接加到全部待测定溶液中。2物质检验的基本原则和方法物质检验的“三原则”:一看(颜色、状态)、二嗅(气味)、三实验(
2、加试剂)。根据实验时生成物所表现的现象不同,检验离子的方法可归纳为四类:(1)生成气体,如NH4、CO23的检验;(2)生成沉淀,如Cl、SO24的检验;(3)显现特殊颜色,如Fe3、苯酚的检验;(4)焰色反应:如Na、K的检验。3常见离子的检验方法(1)阳离子的检验用 NaOH 溶液检验焰色反应用焰色反应可检验出溶液中的K和 Na特殊检验法(2)常见阴离子的检验方法利用酸碱指示剂检验OH滴入酚酞试液,溶液变红色滴入紫色石蕊试液,溶液变蓝色利用盐酸和其他试剂检验CO23加入 BaCl2溶液后生成白色沉淀,再加稀盐酸沉淀溶解,并放出能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体SO24加入稀盐酸,无沉淀、气
3、体产生,再加入BaCl2溶液产生白色沉淀SO23加入 BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加稀盐酸,放出无色有刺激性气味能使品红溶液褪色的气体利用 AgNO3(HNO3酸化)溶液检验ClBrI硝酸酸化的硝酸银溶液 生成不溶于稀硝酸的白色沉淀生成不溶于稀硝酸的浅黄色沉淀生成不溶于稀硝酸的黄色沉淀利用某些特征反应检验I滴入淀粉溶液和新制氯水,溶液变蓝色4常见气体的检验方法待检物操作步骤现象备注O2用试管或集气瓶取待检气体,然后向试管或集气瓶中插入带有火星的小木条小木条复燃在实验前,集气瓶或试管要盖严密,防 止氧气逸出H2使待检气体通过尖嘴玻璃导气管并点燃,在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯有淡蓝色火焰,烧
4、杯里有小液滴生成点燃前一定要先检验纯度NH3(1)用湿润的红色石蕊试纸检验(2)把待检气体收集在集气瓶里,盖上玻璃片。用 玻璃棒蘸取浓盐酸,开启玻璃片放在瓶口(1)变蓝色(2)生成大量白烟在常见的气体中,遇水显碱性的只有氨气SO2在洁净试管里加入5 mL 品红溶液,通入待检气体,再加热品红溶液褪色,加热后恢复原颜色无色有刺激性气味CO2将气体通入石灰水或品红溶液中石灰水变浑浊;品红溶液不褪色无色无刺激性气味Cl2用湿润的淀粉-KI 试纸检验试纸变蓝气体呈黄绿色,有刺激性气味5.物质的鉴别物质的鉴别是对两种或两种以上物质进行定性鉴别,可以不加试剂,也可以加入一种或几种试剂。(1)物质鉴别的常见类
5、型分类鉴别方法不用试剂先依据外观特征,鉴别出其中的一种或几种,然后再利用它们去鉴别其他的几种物质若均无明显外观特征,可考虑能否用加热或焰色反应等方法鉴别出一种或几种物质若以上两种方法都不能鉴别时,可考虑两两混合或相互滴加,记录混合后的反应现象,分析确定若被鉴别物质为两种时,可考虑因试剂加入的顺序不同、现象不同而进行鉴别若采用上述方法鉴别出一种物质后,可用它作试剂鉴别剩余的其他物质只用一种试剂先分析被鉴别物质的水溶性、密度、溶液的酸碱性,确定能否选用水或指示剂进行鉴别在鉴别多种酸、碱、盐的溶液时,若被鉴别的溶液多数呈酸性时,可选用碱或水解呈碱性的盐溶液作试剂;若被鉴别的溶液多数呈碱性时,可选用酸
6、或水解呈酸性的盐溶液作试剂常用溴水、新制氢氧化铜悬浊液、氯化铁溶液等作试剂鉴别多种有机物任选试剂此类题目不限制所加试剂的种类,可有多种解法,题目考查的形式往往是从众多的鉴别方案中选择最佳方案,其要求是操作步骤简单,试剂选用最少,现象最明显(2)解答物质鉴别题的要求不能在原瓶中操作,鉴别的目的是为了以后再用,在原瓶中操作,会造成试剂污染,要有“各取少许”字样。用词要准确,结论来自实验现象,加试剂之前物质是未知的,不可出现“取某试剂加入某物质”等字样。1 加入BaCl2溶液后生成白色沉淀,再加稀盐酸沉淀不消失,能否判断溶液中存在SO24?提示:不能。若有Ag,加 BaCl2溶液后生成白色沉淀,再加
7、稀盐酸沉淀也不消失。2将气体通入澄清石灰水中,若石灰水先变浑浊,后又变澄清,能否判断该气体一定是 CO2?提示:不能。也可能是SO2。3当溶液中有Fe3时,如何检验溶液中是否含Fe2?提示:可加 KMnO4(H)溶液,若溶液紫色褪去,则含Fe2。命题角度一离子的检验1(2014 丰台模拟)为了证明(NH4)2Fe(SO4)2 6H2O(硫酸亚铁铵晶体)的成分中含有NH4、Fe2、SO24和 H2O,取少量硫酸亚铁铵晶体放入试管,下列实验叙述中错误的是()A加热,试管口有液体生成,则可证明晶体的成分中含有结晶水B加少量水,溶液为浅绿色,滴入2 滴 KSCN 溶液,溶液不显红色,再滴加几滴新制氯水
8、,溶液变为红色,则证明晶体的成分中含有Fe2C加水溶解,加少量稀盐酸,无现象,再滴入几滴BaCl2溶液,有白色沉淀生成,则可证明晶体的成分中含有SO24D加浓 NaOH 溶液,加热,用湿润的蓝色石蕊试纸放在试管口检验,试纸变红色,则证明晶体的成分中含有NH4解析:选 DD 项中检验氨气应该用湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验,试纸变蓝色,则证明晶体的成分中含有NH4。2某同学为检验溶液中是否含有常见的几种无机离子,进行了如图所示的实验操作。其中检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。由该实验能得到的正确结论是()A原溶液中一定含有SO24B原溶液中一定含有NH4C原溶液中一定含有ClD原
9、溶液中一定含有Fe3解析:选 B原溶液中加入硝酸钡和盐酸生成白色沉淀,原溶液中可能存在SO24、SO23或 Ag,A 错误;加硝酸银溶液产生白色沉淀,可能是加入的盐酸引起的,C 错误;因检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明原溶液中一定含有NH4,B 正确;加入 KSCN 溶液得到红色溶液,Fe3可能是由原溶液中的Fe2被 H、NO3氧化而来的,故原溶液中不一定含有Fe3,D 错误。3某无色溶液中可能含有Na、K、Fe3、NH4、Cu2、SO24、SO23、CO23、Cl、Br这几种离子中的若干种,依次进行下列实验,观察到的现象记录如下。pH 试纸检验,溶液的pH7 取少量原溶液
10、,向溶液中加入过量的BaCl2和盐酸的混合溶液,无白色沉淀生成另取少量原溶液,向溶液中滴加足量氯水,无气体产生,再加入CCl4振荡,静置后CCl4层呈橙色,用分液漏斗分液向分液后的水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和 HNO3溶液,有白色沉淀产生,过滤在滤液中加入AgNO3和 HNO3的混合溶液,有白色沉淀产生则关于原溶液的判断中不正确的是()A肯定存在的离子是Na、K、SO23、BrB肯定不存在的离子是Fe3、Cu2、NH4、SO24、CO23C无法确定原溶液中是否存在ClD若步骤改用BaCl2溶液和盐酸的混合溶液,对溶液中离子的判断也无影响解析:选 A根据溶液无色和溶液显碱性,则一定不含Fe
11、3、Cu2、NH4;根据 ,可以判断一定不含SO24;根据,可以判断一定不含CO23,但一定含有Br;根据,可以判断该沉淀为BaSO4,由于一定不含SO24,故可判断一定含有SO23;根据,无法判断是否含有Cl,因为 中加入氯水时引入了Cl,C 正确;根据电荷守恒,原溶液中Na、K至少含有一种,因此肯定存在的离子是SO23、Br,A 错误;肯定不存在的离子是Fe3、Cu2、CO23、SO24、NH4,B 正确;若步骤 改用 BaCl2和盐酸,因中 SO23被氧化为SO24,则仍会产生BaSO4沉淀,故能确定含有SO23,D 正确。命题角度二气体的检验4根据下列实验事实得出的结论正确的是()A气
12、体通入品红溶液品红溶液褪色;结论:原气体一定是SO2B气体 点燃气体 通入 Ba OH2溶液白色沉淀;结论:原气体一定是烃C某溶液 打开瓶盖冒白雾 用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近白烟;结论:原溶液一定是浓盐酸D某有色溶液滴加淀粉溶液蓝色;结论:原溶液中一定含有I2解析:选 DA 项中 O3、Cl2、NO2等都能使品红溶液褪色;B 项中 H2S、CxHy、HCHO都可出现此现象;C 项中浓 HNO3等也有此现象。5根据如表所示实验内容得出的结论正确的是()选项实验内容结论A 某物质的水溶液能使红色石蕊试纸变蓝该物质一定是氨气B 某气体能使湿润的淀粉KI 试纸变蓝该气体一定是氧化性气体解析:选 BA 项
13、,只要是碱性溶液均可使红色石蕊试纸变蓝,不一定是氨气的水溶液;B 项,能使湿润的淀粉KI 试纸变蓝的气体一定是氧化性气体,如NO2、溴蒸气等;C 项,苯与溴水混合,溴水褪色,是萃取过程,不是加成反应;D 项只能说明该物质中可能含有C、H 或 S、H,既可能为碳氢化合物,也可能为碳氢氧化合物,还可能为硫氢化合物。命题角度三物质的鉴别6只用试管和胶头滴管就可以鉴别的下列各组溶液是()AlCl3溶液和NaOH 溶液Ca(HCO3)2溶液和NaOH 溶液NaAlO2溶液和盐酸Al2(SO4)3溶液和氨水AgNO3溶液和氨水ABCD解析:选 A满足相互滴加时现象不同则满足题意:中若 AlCl3溶液中逐滴
14、加入NaOH溶液,开始时有沉淀生成,反之则开始时无沉淀生成;中若 NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸,开始时有沉淀生成,反之则开始时无沉淀生成;中若 AgNO3溶液中逐滴加入氨水,开始时有沉淀生成,反之则开始时无沉淀生成,故 可以相互鉴别。而和中溶液互滴,现象相同,即开始和整个过程中都产生白色沉淀。7下列各组溶液中,用括号内的试剂及物质间相互反应不能鉴别的一组是()ABa(OH)2、KSCN、NaCl、Mg(NO3)2(FeCl3溶液)BNaNO3、NaHCO3、(NH4)2SO3、Na2SiO3(H2SO4溶液)CNH4Br、K2CO3、NaI、CaCl2(AgNO3溶液)D(NH4)3PO4、
15、NaBr、CuSO4、AlCl3(KOH 溶液)解析:选 CA 中可先利用FeCl3鉴别出 Ba(OH)2产生红褐色Fe(OH)3沉淀 和 KSCN(溶C 苯与溴水混合,溴水褪色苯中含碳碳双键D 某物质燃烧后的产物既能使白色硫酸铜粉末变蓝,又能使澄清的石灰水变浑浊该物质一定是碳氢化合物液变为红色),然后再利用Ba(OH)2鉴别出 Mg(NO3)2(产生白色沉淀),最后一种为NaCl,故能鉴别;B 中可将 H2SO4分别加入四种溶液中,产生无色无味气体的为NaHCO3,产生白色沉淀的为Na2SiO3,产生刺激性气味气体的为(NH4)2SO3,余下的为NaNO3,故能鉴别;C中用 AgNO3溶液无
16、法鉴别CaCl2溶液和K2CO3溶液;D 中可将KOH 溶液分别逐滴加入四种溶液中,产生蓝色沉淀的为CuSO4,先产生白色沉淀后又溶解的为AlCl3,加热有刺激性气味气体产生的为(NH4)3PO4,没有明显现象的是NaBr 溶液,故选C。8实验室中有6 瓶失去标签的白色固体:纯碱、氢氧化镁、氯化钡、硫酸铝、硫酸氢钠、氯化钾。除蒸馏水、试管和胶头滴管外,无其他任何试剂和仪器。某学生通过以下实验步骤即可鉴别它们。请填写下列空白:(1)各取适量固体于6 支试管中,分别加入适量蒸馏水,有一支试管中的现象和其他5支明显不同,此支试管中的现象是_,据此现象鉴别出的一种物质是_。(2)分别将所剩5 种溶液依
17、次编号为A、B、C、D、E,然后进行两两混合。观察到C 没有出现任何现象;D 分别和 A、B、E 混合时均产生了白色沉淀;B 和 E 混合时既有白色沉淀产生,又有无色气体放出。据此可推断出:A、C、D 三种物质的化学式依次是_;B、E 两 者 中 有 一 种 可 与A反 应,它 与 足 量A反 应 的 离 子 方 程 式 为:_;在两两混合时,能最终确定B、E成分的实验现象及结论是:_。(3)上述物质溶于水抑制水的电离,且溶液显酸性的物质的化学式为_,其溶液显酸性的原因是_。解析:根据(1)可知,只有氢氧化镁不溶于水,由此可以鉴别出氢氧化镁固体。再由(2)中实验观察到C 没有出现任何现象推出C
18、 为 KCl;由 D 分别和 A、B、E 混合时均产生了白色沉淀推出D 为 BaCl2;由 B 和 E 混合时既有白色沉淀产生,又有无色气体放出,推出A为 NaHSO4。则 B、E 是剩下的两种物质。答案:(1)其中的物质难溶于水Mg(OH)2(2)NaHSO4、KCl、BaCl2CO232H=H2OCO2在 B、E 两溶液中,与A 混合时产生气体的是纯碱,否则是硫酸铝(3)NaHSO4NaHSO4=NaH SO24,所产生的H抑制水的电离,使溶液中c(H)c(OH)总结提升鉴定、鉴别和推断的比较不同点相同点鉴定根据物质的化学性质,对一种物质分别检验出阴、阳离子均需根据物质的特征反应,选择恰当
19、的试剂和方法,准确观察反应中颜色变化、沉淀的生成或溶解、气体的生成、焰色等现象加以判定鉴别对两种或两种以上的物质进行辨认推断通过已知实验事实,根据性质分析,推出被检物质的组成或名称1(2013 江苏高考)下列依据相关实验得出的结论正确的是()A向某溶液中加入稀盐酸,产生的气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,该溶液一定是碳酸盐溶液B用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液C将某气体通入溴水中,溴水颜色褪去,该气体一定是乙烯D向某溶液中滴加KSCN 溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色,该溶液中一定含 Fe2解析:选 D某溶液中加入盐酸,生成的气体使澄清石灰水变浑浊,溶液
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