專題13常見物質(zhì)的檢驗(yàn)、鑒別與除雜（原卷版）

專題13常見物質(zhì)的檢驗(yàn)、鑒別與除雜知識(shí)01物質(zhì)的檢驗(yàn)知識(shí)02物質(zhì)的鑒別知識(shí)03物質(zhì)的除雜方法01物質(zhì)檢驗(yàn)過程中的干擾和排除方法02解答鑒別題的步驟和方法知識(shí)01物質(zhì)的檢驗(yàn)1.物質(zhì)檢驗(yàn)的一般依據(jù)（1）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)。（2）舉例：顏色的變化、是否有氣體產(chǎn)生、能否溶解、有無沉淀產(chǎn)生、有無吸熱或放熱等。2.物質(zhì)檢驗(yàn)的一般步驟觀察物理性質(zhì)→取少量樣品→加入某種試劑→加熱、振蕩等→觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象→得出結(jié)論。3.常見氣體的檢驗(yàn)氣體方法現(xiàn)象原理O2將帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi)木條復(fù)燃氧氣具有助燃性CO點(diǎn)燃?xì)怏w，在火焰上方罩一個(gè)內(nèi)壁涂有澄清石灰水的燒杯澄清石灰水變渾濁2CO+O2CO2Ca(OH)2+CO2＝CaCO3↓+H2OCO2通入澄清石灰水澄清石灰水變渾濁Ca(OH)2+CO2＝CaCO3↓+H2OH2點(diǎn)燃?xì)怏w，在火焰上方罩一個(gè)干燥、冷的燒杯氫氣安靜燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，燒杯內(nèi)壁有水霧2H2+O22H2ONH3（1）聞氣味（2）將濕潤的紅色石蕊試紙放在盛放氨氣的容器口（1）有氨味；（2）試紙變藍(lán)NH3+H2O＝NH3·H2OH2O通過無水硫酸銅白色粉末變藍(lán)5H2O+CuSO4＝CuSO4·5H2OCH4點(diǎn)燃?xì)怏w，在火焰上方罩一個(gè)干燥、冷的燒杯，反應(yīng)一段時(shí)間后，迅速倒轉(zhuǎn)燒杯，倒入少量澄清石灰水產(chǎn)生藍(lán)色火焰；燒杯內(nèi)壁有水霧；石灰水變渾濁CH4+2O2CO2+2H2OCa(OH)2+CO2＝CaCO3↓+H2OHCl（1）用蘸濃氨水的玻璃棒靠近（2）將氣體通入硝酸銀溶液，并加稀硝酸（1）有白煙產(chǎn)生（2）有白色沉淀產(chǎn)生，且沉淀不溶于稀硝酸（1）HCl+NH3＝NH4Cl（2）HCl+AgNO3＝AgCl↓+HNO34.常見離子的檢驗(yàn)離子檢驗(yàn)方法現(xiàn)象Cl-滴加硝酸銀溶液和稀硝酸產(chǎn)生白色沉淀（AgCl），且沉淀不消失、滴加稀鹽酸，將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水有氣泡（CO2）產(chǎn)生，產(chǎn)生的氣體能使澄清石灰水變渾濁滴加硝酸鋇溶液和稀硝酸產(chǎn)生白色沉淀（BaSO4），且沉淀不消失加入氫氧化鈉溶液，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體有刺激性氣味的氣體（NH3）產(chǎn)生，試紙變藍(lán)Ag+滴加稀鹽酸和稀硝酸產(chǎn)生白色沉淀（AgCl），且沉淀不消失Cu2+滴加氫氧化鈉溶液產(chǎn)生藍(lán)色沉淀[Cu(OH)2]Ba2+滴加稀硫酸和稀硝酸產(chǎn)生白色沉淀（BaSO4），且沉淀不消失Fe3+滴加氫氧化鈉溶液產(chǎn)生紅褐色沉淀[Fe(OH)3]OH-①滴加紫色石蕊溶液②滴加無色酚酞溶液①溶液變藍(lán)②溶液變紅H+①滴加紫色石蕊溶液②加入鋅等活潑金屬①溶液變紅②有氣泡（H2）產(chǎn)生【例1】（2023·貴州貴陽·統(tǒng)考二模）如表設(shè)計(jì)方案合理的是?（）選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計(jì)方案（主要操作）A鑒別化肥K2SO4和KNO3分別加水溶解B檢驗(yàn)溶液中是否含有取樣，加入足量的稀鹽酸C探究溫度對(duì)分子運(yùn)動(dòng)速率的影響分別向等體積冷水和熱水中放入等量品紅D去除粗鹽中泥沙加水溶解、蒸發(fā)A．A B．B C．C D．D知識(shí)02物質(zhì)的鑒別1.鑒別方法（1）物理方法根據(jù)物質(zhì)的物理性質(zhì)不同進(jìn)行鑒別。（2）化學(xué)方法根據(jù)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)的不同進(jìn)行鑒別。①利用指示劑或pH試紙進(jìn)行鑒別。如鑒別鹽酸和氫氧化鈉溶液，可利用指示劑或pH試紙鑒別。②加入其他試劑進(jìn)行鑒別。如鑒別NaOH溶液和Ba(OH)2溶液，可分別滴加稀硫酸進(jìn)行鑒別[產(chǎn)生白色沉淀的即為Ba(OH)2溶液]。2.常見物質(zhì)的物理性質(zhì)（1）固體物質(zhì)的顏色①紫紅色固體：Cu等。②暗紅色固體：紅磷等。③淡黃色固體：S等。④綠色固體：堿式碳酸銅等。⑤紫黑色固體：KMnO4等。（2）溶液的顏色①藍(lán)色溶液：含Cu2+的溶液，如CuSO4溶液。②淺綠色溶液：含F(xiàn)e2+的溶液，如FeSO4溶液。③黃色溶液：含F(xiàn)e3+的溶液，如FeCl3溶液。3.常見物質(zhì)的鑒別（1）硬水和軟水加肥皂水，硬水產(chǎn)生泡沫較少且有浮渣；軟水產(chǎn)生泡沫較少。（2）化肥氮肥鉀肥磷肥外觀白色晶體灰白粉末加水全部溶于水大多不溶灼燒可燃燒，熔化有氣泡或冒煙不燃燒，跳動(dòng)或有爆裂聲加熟石灰研磨放出具有刺激性氣味的氣體無氣體放出（3）纖維纖維種類燃燒情況氣味灰燼棉花(天然植物纖維)易燃、直接燃燒燒紙的氣味灰色，細(xì)而軟羊毛(天然動(dòng)物纖維)起泡成球，不連續(xù)燃燒燒焦羽毛氣味易碎的黑褐色小球滌綸、錦綸、腈綸(合成纖維)先熔化再燃燒，或邊熔化邊燃燒特殊的氣味黑或褐色硬塊（4）熱塑性塑料和熱固性塑料加熱，能熔化的是熱塑性塑料；不能熔化的是熱固性塑料。（5）真假黃金①灼燒，不變色的是真黃金，變黑的是假黃金。②加稀鹽酸或稀硫酸，有氣泡產(chǎn)生的是假黃金，沒有氣泡產(chǎn)生的是真黃金。4.區(qū)分物質(zhì)舉例區(qū)分物質(zhì)試劑或方法現(xiàn)象及結(jié)論硬水和軟水用肥皂水產(chǎn)生泡沫多、浮渣較少的是軟水，產(chǎn)生泡沫較少、浮渣較多的是硬水黃銅和純銅相互刻畫有明顯劃痕的為純銅，反之為黃銅羊毛、棉花和合成纖維灼燒、聞氣味有燒焦羽毛氣味的是羊毛；有燒紙氣味的是棉花；有特殊氣味，產(chǎn)物是黑色硬球的是合成纖維二氧化錳和氧化銅稀鹽酸無明顯現(xiàn)象的是二氧化錳；固體溶解、溶液變?yōu)樗{(lán)色的是氧化銅白醋和白酒聞氣味有刺激性氣味的是白醋，有醇香味的是白酒氮肥、磷肥、鉀肥看外觀氮肥、鉀肥都是白色晶體，磷肥是灰白色粉末加水溶解磷肥大多數(shù)不溶于水或部分溶于水，氮肥和鉀肥全部溶于水加熟石灰研磨有刺激性氣味放出的是銨態(tài)氮肥【例2】（2024·四川德陽·模擬預(yù)測(cè)）下列物質(zhì)的鑒別或除雜所用的操作方法不正確的（）選項(xiàng)物質(zhì)操作方法A除去CO2中的水蒸氣通過堿石灰干燥劑B除去MnO2粉末中混有的KCl加水溶解、過濾、烘干C鑒別合成纖維和羊毛纖維取樣點(diǎn)燃，聞氣味D鑒別尿素和硝酸銨加熟石灰研磨聞氣味A．A B．B C．C D．D知識(shí)03物質(zhì)的除雜一、除雜原則1.主不減：被提純的物質(zhì)不能和加入的試劑反應(yīng)。2.雜不增：不能引入新的物質(zhì)。3.易分離：使被提純的物質(zhì)和雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為不同狀態(tài)（固、液、氣），固體和液體的分離方法為過濾。二、常見物質(zhì)的除雜1.氣體的除雜（1）將雜質(zhì)氣體通過物質(zhì)吸收、反應(yīng)除去物質(zhì)雜質(zhì)試劑、方法O2CO2先通過氫氧化鈉溶液，再通過濃硫酸COCO2先通過氫氧化鈉溶液，再通過濃硫酸CO2H2先通過灼熱的氧化銅，再通過濃硫酸N2O2通過灼熱的銅網(wǎng)H2HCl通過足量的NaOH溶液（2）將雜質(zhì)氣體轉(zhuǎn)化為主氣體物質(zhì)雜質(zhì)試劑、方法CO2CO通過灼熱的氧化銅，再通過濃硫酸CO2HCl先通過飽和碳酸氫鈉溶液，通過濃硫酸（3）氣體的干燥（即除去水蒸氣）干燥劑能干燥的氣體濃硫酸酸性或中性氣體：CO2、SO2、HCl、H2、O2、CO、N2、CH4等生石灰、堿石灰、NaOH固體堿性或中性氣體：NH3、H2、O2、CO、N2、CH4等2.固體的除雜（1）當(dāng)被提純物質(zhì)與雜質(zhì)中只有一種可溶于水或雜質(zhì)能與水反應(yīng)時(shí)，可選擇用水溶解、過濾的方法除雜。（2）若被提純物質(zhì)與雜質(zhì)均溶于水，可通過加水將其轉(zhuǎn)化為液體除雜，最終通過蒸發(fā)結(jié)晶或降溫結(jié)晶得到要提純物質(zhì)。（3）當(dāng)兩種物質(zhì)都難溶于水時(shí)，可根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)差異選用氣體或液體除雜試劑。常見固體除雜舉例物質(zhì)雜質(zhì)試劑、方法CuFe加入足量的稀硫酸或稀鹽酸，過濾、洗滌、干燥；或用磁鐵吸引CuCuO加足量的稀硫酸或稀鹽酸，過濾、洗滌、干燥KClMnO2溶解、過濾、蒸發(fā)結(jié)晶NaClKNO3溶解、蒸發(fā)結(jié)晶CaOCaCO3高溫煅燒3.液體除雜第一步：對(duì)比，找出雜質(zhì)離子和非雜質(zhì)離子第二步：找出與雜質(zhì)離子不共存且不引入新雜質(zhì)的離子，確定除雜試劑如：除去NaCl溶液中Na2CO3的如圖所示：常見液體除雜舉例物質(zhì)（雜質(zhì)）雜質(zhì)離子除雜試劑NaOH溶液（Na2CO3）Ca(OH)2NaCl溶液（Na2SO4）BaCl2NaCl溶液（NaOH）OH-MgCl2NaOH溶液[Ca(OH)2]Ca2+Na2CO3CaCl2溶液（HCl）H+CaCO3FeSO4溶液（CuSO4）Cu2+FeNaNO3溶液（CuSO4）Cu2+、Ba(OH)2【例3】（2022·山東淄博·統(tǒng)考中考真題）除去下列物質(zhì)中的少量雜質(zhì)，選用試劑和方法均正確的是（）選項(xiàng)物質(zhì)雜質(zhì)(少量)試劑和方法A氧氣氮?dú)馔ㄟ^灼熱銅粉，收集氣體B氧化鈣氫氧化鈣加入適量稀鹽酸，蒸發(fā)C氯化鉀二氧化錳加入適量水溶解，過濾，蒸發(fā)D鹽酸硫酸加入適量硝酸鋇溶液，過濾A．A B．B C．C D．D方法1物質(zhì)檢驗(yàn)過程中的干擾和排除（1）檢驗(yàn)中的干擾和排除在物質(zhì)的檢驗(yàn)過程中，由于待檢物質(zhì)中混有雜質(zhì)，選用試劑不當(dāng)或試劑不純以及儀器不潔凈、操作有誤等，都會(huì)對(duì)檢驗(yàn)造成干擾，應(yīng)當(dāng)予以排除。如鑒定時(shí),先加鹽酸酸化，排除、Ag+的干擾，再用氯化鋇溶液進(jìn)行檢驗(yàn)。（2）檢驗(yàn)結(jié)果的分析和判斷（3）根據(jù)檢驗(yàn)過程中所觀察到的現(xiàn)象確定試樣中存在哪些離子，必須把可能存在的離子全部考慮到，再根據(jù)每步檢驗(yàn)的現(xiàn)象，肯定或否定某些離子的存在逐步縮小范圍，最終得出正確的結(jié)論?！纠?】（2023·山東濟(jì)寧·濟(jì)寧市聯(lián)考一模）某固體由Ba2+、Cu2+、Na+、Cl-、、中的幾種離子構(gòu)成,取一定質(zhì)量的該固體樣品,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):①將固體溶于水得無色透明溶液,加入足量BaCl2溶液，過濾后得到5克白色沉淀。②在沉淀中加入過量稀硝酸,仍有3克白色沉淀。③在濾液中滴加AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀。(1)則該固體中一定含有的離子是，一定不含的離子是；(2)為驗(yàn)證可能含有的離子如何對(duì)以上實(shí)驗(yàn)改進(jìn)。方法2解答鑒別題的步驟和方法1.解答鑒別題的步驟和注意事項(xiàng)（1）解鑒別題的一般步驟：取物質(zhì)→加試劑→觀現(xiàn)象→得結(jié)論。（2）注意。①不能向被檢驗(yàn)物質(zhì)中直接加人試劑，而應(yīng)當(dāng)只取少量試樣進(jìn)行檢驗(yàn)，若被檢驗(yàn)的物質(zhì)是固體，而檢驗(yàn)時(shí)需要用其溶液時(shí)，則應(yīng)先取少量試樣用蒸餾水溶解制成溶液。②不能把被檢驗(yàn)的物質(zhì)當(dāng)作已知物質(zhì)來描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，即不能未檢先知。③對(duì)多種被檢驗(yàn)的物質(zhì)進(jìn)行并列檢驗(yàn)時(shí)，要注意避免已加入的試劑對(duì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)的影響。2.鑒別題的常見類型及解答方法（1）不用任何試劑鑒別一組物質(zhì)的問題①可先觀察此組物質(zhì)內(nèi)有無有特殊顏色、特殊氣味的物質(zhì)，將此類物質(zhì)作為解決問題的“題眼”。如不用任何試劑鑒別MgSO4、Ba(NO3)2、CuSO4、NaCl溶液時(shí)，CuSO4溶液為“題眼”②若無特殊物理性質(zhì)，可用兩兩混合列表分析法。先將待測(cè)物質(zhì)編號(hào)，分別以一種物質(zhì)作試劑加入其他物質(zhì)中，將產(chǎn)生的現(xiàn)象列表分析，再分別統(tǒng)計(jì)每種物質(zhì)與其他物質(zhì)反應(yīng)的現(xiàn)象，最后與表中被標(biāo)號(hào)物質(zhì)對(duì)照,鑒定出各編號(hào)代表哪種物質(zhì)。（2）只用一種試劑鑒別一組物質(zhì)的問題①如果被鑒別的物質(zhì)有明顯的酸堿性差別，可選用指示劑（或pH試紙）鑒別。②如果被鑒別的物質(zhì)溶解性明顯不同，以及溶解時(shí)時(shí)有明顯的熱現(xiàn)象，可以選用水作檢驗(yàn)試劑。③如果被鑒別的物質(zhì)存在相同或大多數(shù)相同的陰離子，可以考慮選用強(qiáng)堿溶液或含、等陰離子的溶液來檢驗(yàn)。④如果被鑒別的物質(zhì)存在相同或大多數(shù)相同的金屬陽離子,可以選擇強(qiáng)酸溶液來鑒別物質(zhì)中的陰離子。⑤如果被鑒別的物質(zhì)是金屬單質(zhì)和金屬氧化物，可以選擇酸來鑒別。⑥如果被鑒別的物質(zhì)組成情況比較復(fù)雜，就要考慮區(qū)分不同的陰離子需要什么陽離子，區(qū)分不同的陰離子需要什么陽離子，然后把這兩種離子組合成一試劑。（3）綜合性鑒別：不限所加試劑種類、