2021新高考化學(xué)選擇性考試B方案一輪復(fù)習(xí)學(xué)案第十章第31講物質(zhì)的檢驗(yàn)分離和提純

第31講物質(zhì)的檢驗(yàn)、分離和提純一、物質(zhì)的檢驗(yàn)1．常見陽離子的檢驗(yàn)常見陽離子試劑或方法實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象Na＋焰色反應(yīng)eq\o(□,\s\up2(01))黃色火焰K＋焰色反應(yīng)eq\o(□,\s\up2(02))紫色火焰(透過eq\o(□,\s\up2(03))藍(lán)色鈷玻璃)Mg2＋NaOH溶液eq\o(□,\s\up2(04))白色沉淀，eq\o(□,\s\up2(05))不溶于過量的強(qiáng)堿Al3＋NaOH溶液eq\o(□,\s\up2(06))白色沉淀，eq\o(□,\s\up2(07))溶于過量的強(qiáng)堿Fe2＋①NaOH溶液①eq\o(□,\s\up2(08))白色沉淀→灰綠色→eq\o(□,\s\up2(09))紅褐色②先加KSCN溶液，再加氯水②先無明顯現(xiàn)象，再變eq\o(□,\s\up2(10))血紅色Fe3＋①NaOH溶液①生成eq\o(□,\s\up2(11))紅褐色沉淀②KSCN溶液②溶液呈eq\o(□,\s\up2(12))紅色③苯酚溶液③溶液呈eq\o(□,\s\up2(13))紫色Cu2＋NaOH溶液eq\o(□,\s\up2(14))藍(lán)色沉淀Ag＋①含Cl－的溶液，稀硝酸①eq\o(□,\s\up2(15))白色沉淀，不溶于稀硝酸②稀氨水②先生成eq\o(□,\s\up2(16))白色沉淀，然后沉淀溶解Ba2＋稀硫酸或可溶性的硫酸鹽溶液eq\o(□,\s\up2(17))白色沉淀NHeq\o\al(＋,4)NaOH溶液加熱,產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙eq\o(□,\s\up2(18))變藍(lán)的氣體2．常見陰離子的檢驗(yàn)常見陰離子試劑或方法現(xiàn)象Cl－硝酸銀溶液與稀HNO3eq\o(□,\s\up2(01))白色沉淀，eq\o(□,\s\up2(02))不溶于稀硝酸Br－硝酸銀溶液與稀HNO3eq\o(□,\s\up2(03))淺黃色沉淀，eq\o(□,\s\up2(04))不溶于稀硝酸氯水和四氯化碳溶液分層，下層為eq\o(□,\s\up2(05))橙紅色I(xiàn)－硝酸銀溶液與稀HNO3eq\o(□,\s\up2(06))黃色沉淀，eq\o(□,\s\up2(07))不溶于稀硝酸氯水和四氯化碳溶液分層，下層為eq\o(□,\s\up2(08))紫色氯水和淀粉溶液淀粉溶液變成eq\o(□,\s\up2(09))藍(lán)色SOeq\o\al(2－,4)先加鹽酸，再加氯化鋇溶液開始eq\o(□,\s\up2(10))無現(xiàn)象，后產(chǎn)生eq\o(□,\s\up2(11))白色沉淀SOeq\o\al(2－,3)先加氯化鋇溶液，再加稀鹽酸，生成的氣體通入品紅溶液先eq\o(□,\s\up2(12))沉淀，后eq\o(□,\s\up2(13))溶解，品紅溶液eq\o(□,\s\up2(14))褪色COeq\o\al(2－,3)先加氯化鋇溶液，再加稀鹽酸，生成的氣體通入澄清石灰水先eq\o(□,\s\up2(15))沉淀，后eq\o(□,\s\up2(16))溶解，產(chǎn)生無色無味氣體，澄清石灰水變eq\o(□,\s\up2(17))渾濁HCOeq\o\al(－,3)開始無現(xiàn)象，后產(chǎn)生無色無味氣體，澄清石灰水變eq\o(□,\s\up2(18))渾濁SiOeq\o\al(2－,3)稀HCl產(chǎn)生eq\o(□,\s\up2(19))白色膠狀沉淀AlOeq\o\al(－,2)稀HCl先eq\o(□,\s\up2(20))生成白色沉淀，后eq\o(□,\s\up2(21))溶解3．常見氣體的檢驗(yàn)氣體檢驗(yàn)方法有關(guān)反應(yīng)的方程式或說明Cl2使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊僥q\o(□,\s\up2(01))藍(lán)eq\o(□,\s\up2(02))2KI＋Cl2=2KCl＋I(xiàn)2(淀粉遇I2變藍(lán))NH3①能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變eq\o(□,\s\up2(03))藍(lán)②用蘸濃鹽酸的玻璃棒靠近，產(chǎn)生eq\o(□,\s\up2(04))白煙①NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－②NH3＋HCl=NH4ClSO2使品紅溶液褪色，加熱，又變紅色SO2有eq\o(□,\s\up2(05))漂白性CO2①能使燃著的木條熄滅；②能使澄清的石灰水變渾濁Ca2＋＋2OH－＋CO2=CaCO3↓＋H2ONO無色氣體，在空氣中變?yōu)閑q\o(□,\s\up2(06))紅棕色eq\o(□,\s\up2(07))2NO＋O2=2NO2NO2①eq\o(□,\s\up2(08))紅棕色、有刺激性氣味的氣體；②能使?jié)駶櫟乃{(lán)色石蕊試紙變紅；③溶于水后生成eq\o(□,\s\up2(09))無色氣體和eq\o(□,\s\up2(10))無色溶液eq\o(□,\s\up2(11))3NO2＋H2O=2HNO3＋NO二、物質(zhì)的分離和提純1．物質(zhì)分離、提純的區(qū)別(1)物質(zhì)的分離將混合物的eq\o(□,\s\up2(01))各組分分離開來，獲得幾種eq\o(□,\s\up2(02))純凈物的過程。(2)物質(zhì)的提純將混合物中的eq\o(□,\s\up2(03))雜質(zhì)除去而得到eq\o(□,\s\up2(04))純凈物的過程，又叫物質(zhì)的凈化和eq\o(□,\s\up2(05))除雜。2．物質(zhì)分離、提純常用的物理方法續(xù)表3．物質(zhì)分離、提純常用的化學(xué)方法方法原理雜質(zhì)成分沉淀法將雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為沉淀Cl－、SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3)、Ba2＋、Ca2＋、Fe3＋、Ag＋氣化法將雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為氣體COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、HSOeq\o\al(－,3)、S2－、NHeq\o\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(yīng)的酸或堿)續(xù)表方法原理雜質(zhì)成分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，用熱的銅粉除去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(yīng)的差異進(jìn)行分離如用過量的NaOH溶液可除去Fe2O3中的Al2O31．判斷正誤，正確的畫“√”，錯誤的畫“×”，并指明錯因。(1)能使品紅褪色的氣體一定是SO2。(×)錯因：使品紅褪色的氣體還有Cl2等。(2)使?jié)駶櫟牡矸?KI試紙變藍(lán)的氣體一定是Cl2。(×)錯因：使?jié)駶櫟牡矸?KI試紙變藍(lán)的氣體還有NO2、O3等。(3)某溶液做焰色反應(yīng)時呈黃色，該溶液中一定只含Na＋，不含K＋。(×)錯因：焰色反應(yīng)呈黃色的溶液中一定含Na＋，但不一定不含K＋，因黃色能掩蓋K＋的焰色——紫色。(4)除去SO2中的少量HCl，可將混合氣體通過飽和Na2SO3溶液。(×)錯因：Na2SO3溶液能吸收SO2，生成NaHSO3。(5)FeCl2溶液中混有FeCl3可加入銅粉除去。(×)錯因：FeCl3與Cu生成CuCl2(雜質(zhì))。(6)某溶液中加入HNO3酸化的BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀，則溶液中一定含SOeq\o\al(2－,4)。(×)錯因：SOeq\o\al(2－,3)能被HNO3氧化為SOeq\o\al(2－,4)。2．教材改編題(據(jù)人教必修一P10T7)下列鑒別方法可行的是()A．滴加稀NaOH溶液，將濕潤紅色石蕊試紙置于試管口檢驗(yàn)溶液中是否含有NHeq\o\al(＋,4)B．用Ba(NO3)2溶液鑒別Cl－、SOeq\o\al(2－,4)和COeq\o\al(2－,3)C．通入少量Cl2后，溶液變?yōu)樽攸S色，再加入淀粉溶液后，溶液變藍(lán)，說明有I－D．加入碳酸鈉溶液產(chǎn)生白色沉淀，再加鹽酸白色沉淀消失，說明有Ca2＋答案C考點(diǎn)eq\a\vs4\al(一)物質(zhì)的檢驗(yàn)和鑒別[解析]裝置②的作用是檢驗(yàn)產(chǎn)物中是否有水蒸氣生成，故試劑X應(yīng)為無水硫酸銅，A錯誤；裝置③用于檢驗(yàn)產(chǎn)物中是否有SO3氣體生成，若存在，則裝置③中會產(chǎn)生白色沉淀，并可用鹽酸除去NH3，B正確；取①中固體殘留物與稀硫酸反應(yīng)并滴加KSCN溶液，溶液變紅色，則①中固體殘留物中也可能含有Fe3O4，不一定有Fe2O3，C錯誤；若分解產(chǎn)物中有NH3，則氨氣被裝置③吸收，裝置⑤不可能收集到氨氣，D錯誤。[答案]B1．物質(zhì)的檢驗(yàn)(1)物質(zhì)檢驗(yàn)的基本原則和方法物質(zhì)檢驗(yàn)的“三原則”：一看(顏色、狀態(tài))、二嗅(氣味)、三實(shí)驗(yàn)(加試劑)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)時生成物所表現(xiàn)的現(xiàn)象不同，檢驗(yàn)離子的方法可歸納為四類：①生成氣體，如NHeq\o\al(＋,4)、COeq\o\al(2－,3)的檢驗(yàn)；②生成沉淀，如Cl－、SOeq\o\al(2－,4)的檢驗(yàn)；③顯現(xiàn)特殊顏色，如Fe3＋、苯酚的檢驗(yàn)；④焰色反應(yīng)：如Na＋、K＋的檢驗(yàn)。(2)物質(zhì)檢驗(yàn)的一般思路和程序如固態(tài)物質(zhì)的檢驗(yàn)程序：2．物質(zhì)的鑒別與鑒定的區(qū)別(1)鑒別與鑒定的區(qū)別①鑒別——對兩種或兩種以上的物質(zhì)進(jìn)行定性辨別。方法：根據(jù)一種物質(zhì)的某些性質(zhì)區(qū)別于另一種或另幾種物質(zhì)。②鑒定——對于一種物質(zhì)的定性檢驗(yàn)。方法：根據(jù)物質(zhì)的化學(xué)特性，分別檢出陽離子、陰離子或組成元素，鑒定實(shí)驗(yàn)要比鑒別實(shí)驗(yàn)更全面，更復(fù)雜。(2)物質(zhì)鑒別的方法(3)鑒定和鑒別物質(zhì)的注意事項(xiàng)①不能原瓶操作：鑒別的目的是為了以后的使用，若原瓶操作，試劑會污染，所以要有“取少許”字樣。②不能“指名道姓”：結(jié)論的得出來自實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，在加入試劑之前，該物質(zhì)是未知的，敘述時不可出現(xiàn)“取某某試劑加入某某物質(zhì)……”的字樣。1．下列實(shí)驗(yàn)可實(shí)現(xiàn)鑒別目的的是()A．用KOH溶液鑒別SO3(g)和SO2B．用濕潤的淀粉碘化鉀試紙鑒別Br2(g)和NO2C．用CO2鑒別NaAlO2溶液和CH3COONa溶液D．用BaCl2溶液鑒別AgNO3溶液和K2SO4溶液答案C2．霧霾嚴(yán)重影響人們的生活與健康。某地區(qū)的霧霾中可能含有如下可溶性無機(jī)離子：Na＋、NHeq\o\al(＋,4)、Mg2＋、Al3＋、SOeq\o\al(2－,4)、NOeq\o\al(－,3)、Cl－。某同學(xué)收集了該地區(qū)的霧霾，經(jīng)必要的預(yù)處理后得試樣溶液，設(shè)計并完成了如下的實(shí)驗(yàn)：已知：3NOeq\o\al(－,3)＋8Al＋5OH－＋2H2Oeq\o(=,\s\up11(△))3NH3↑＋8AlOeq\o\al(－,2)根據(jù)以上的實(shí)驗(yàn)操作與現(xiàn)象，該同學(xué)得出的結(jié)論不正確的是()A．試樣中肯定存在NHeq\o\al(＋,4)、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)和NOeq\o\al(－,3)B．試樣中一定不含Al3＋C．試樣中可能存在Na＋、Cl－D．該霧霾中可能存在NaNO3、NH4Cl和MgSO4答案B解析由氣體1使?jié)駶櫦t色石蕊試紙顯藍(lán)色的現(xiàn)象，確定氣體1為氨氣，溶液中一定存在NHeq\o\al(＋,4)；由沉淀2與酸反應(yīng)的現(xiàn)象判斷其成分中一定有碳酸鋇，可能存在氫氧化鋁，所以B錯誤；由溶液2與Al/OH－反應(yīng)：3NOeq\o\al(－,3)＋8Al＋5OH－＋2H2Oeq\o(=,\s\up11(△))3NH3↑＋8AlOeq\o\al(－,2)確定溶液中一定存在NOeq\o\al(－,3)；由沉淀1加酸后，沉淀部分溶解，確定其中沉淀溶解的部分為氫氧化鎂，未溶解的部分為硫酸鋇，所以確定溶液中存在SOeq\o\al(2－,4)和Mg2＋，A正確；Na＋、Cl－無法確定是否存在，C、D正確?？键c(diǎn)eq\a\vs4\al(二)物質(zhì)的分離、提純[解析]分離氫氧化鐵膠體與FeCl3溶液，應(yīng)用滲析的方法而不能使用過濾的方法，因?yàn)槟z體粒子能透過濾紙，不能透過半透膜，A錯誤；乙醇與水互溶，不能用作萃取碘水中的碘的萃取劑，B錯誤；用MgCl2溶液制備無水MgCl2固體，需要在HCl氛圍中加熱，目的是抑制Mg2＋的水解，直接蒸發(fā)得不到無水MgCl2固體，C錯誤；丁醇和乙醚互溶，但丁醇分子間形成氫鍵，沸點(diǎn)較高，二者沸點(diǎn)相差較大，因此可用蒸餾的方法分離二者，D正確。[答案]D[解析]SO2與NaHCO3反應(yīng)生成Na2SO3和CO2，從而除去SO2，A合理；加入飽和Na2CO3溶液，BaSO4沉淀轉(zhuǎn)化為BaCO3沉淀，B合理；加NaOH會引入新的雜質(zhì)NaCl，且CuCl2也會與NaOH反應(yīng)生成Cu(OH)2沉淀，應(yīng)加CuO調(diào)溶液pH除去Fe3＋，C不合理；HCl易溶于飽和食鹽水，而Cl2在飽和食鹽水中的溶解度很小，故可用飽和食鹽水除去Cl2中的HCl，D合理。[答案]C1．物質(zhì)分離、提純的一般原則(1)“四原則”：不增(提純過程中不增加新的雜質(zhì))；不減(不減少被提純的物質(zhì))；易分離(被提純物質(zhì)與雜質(zhì)容易分離)；易復(fù)原(被提純物質(zhì)轉(zhuǎn)化后要易復(fù)原)。(2)“四必須”：除雜試劑必須過量；過量試劑必須除盡(因?yàn)檫^量試劑帶入新的雜質(zhì))；必須選最佳除雜途徑；除去多種雜質(zhì)時必須考慮加入試劑的順序。2．混合物分離(提純)物理方法的選擇