物质的检验分离与提纯

专题专题 物质的检验、分离和提纯物质的检验、分离和提纯 【考纲要求考纲要求】 1、了解 Cl、SO42、CO32、Na+ 、K+、Al3+、Fe3+、NH4+等常见离子的检验方法，能对 常见的物质组成进行检验和分析； 2、了解过滤、蒸发、萃取、蒸馏等物质分离、提纯的常用方法，能对常见的物质进行分 离和提纯。 【学海导航学海导航】 一、物质的检验一、物质的检验 物质的检验通常有鉴定、鉴别和推断三类，它们的共同点是：依据物质的特殊性质 和特征反应，选择适当的试剂和方法，准确观察反应中的明显现象，如颜色的变化、沉 淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等，进行判断、推理。 (1)鉴定、鉴别与推断的比较 2 鉴别利用不同物质的性质差异，通过实验，将它们区别开来。 鉴定根据物质的特性，通过实验，检验出该物质的成分，确定它是否是这种物 质。 检验 类型 推断 根据已知实验及现象，分析判断，确定被检的是什么物质，并指出可能存 在什么，不可能存在什么。 若是固体，一般应先用蒸馏水溶解 若同时检验多种物质，应将试管编号 要取少量溶液放在试管中进行实验，绝不能在原试剂瓶中进行检验 检验 方法 叙述顺序应是：实验（操作）现象结论原理（写方程式） 1、常见气体的检验、常见气体的检验 常见气体检验方法 氢气 纯净的氢气在空气中燃烧呈淡蓝色火焰，混合空气点燃有爆鸣声，生成物只有水。 不是只有氢气才产生爆鸣声；可点燃的气体不一定是氢气 氧气可使带火星的木条复燃 氯气 黄绿色，能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝（O3、NO2也能使湿润的碘化钾淀粉试 纸变蓝） 氯化氢 无色有刺激性气味的气体。在潮湿的空气中形成白雾，能使湿润的蓝色石蓝试纸 变红；用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时冒白烟；将气体通入 AgNO3溶液时有白色沉 淀生成。 二氧化硫 无色有刺激性气味的气体。能使品红溶液褪色，加热后又显红色。能使酸性高锰 酸钾溶液褪色。 硫化氢 无色有具鸡蛋气味的气体。能使 Pb(NO3)2或 CuSO4溶液产生黑色沉淀，或使湿润 的醋酸铅试纸变黑。 氨气 无色有刺激性气味，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近 时能生成白烟。 二氧化氮红棕色气体，通入水中生成无色的溶液并产生无色气体，水溶液显酸性。 一氧化氮无色气体，在空气中立即变成红棕色 二氧化碳 能使澄清石灰水变浑浊；能使燃着的木条熄灭。SO2气体也能使澄清的石灰水变混 浊，N2等气体也能使燃着的木条熄灭。 一氧化碳可燃烧，火焰呈淡蓝色，燃烧后只生成 CO2；能使灼热的CuO 由黑色变成红色。 甲烷 无色气体，可燃，淡蓝色火焰，生成水和 CO2；不能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。 乙烯 无色气体、可燃，燃烧时有明亮的火焰和黑烟，生成水和 CO2。能使高锰酸钾溶 液、溴水褪色。 乙炔 无色无臭气体，可燃，燃烧时有明亮的火焰和浓烟，生成水和 CO2，能使高锰酸 钾溶液、溴水褪色。 2、几种重要阳离子的检验、几种重要阳离子的检验 （l）H+ 能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。 （2）Na+、K+ 用焰色反应来检验时，它 3 们的火焰分别呈黄色、浅紫色（通过钴玻片） 。 （3）Ba2+ 能使稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液产生白色BaSO4沉淀，且沉淀不溶于稀硝酸。 （4）Mg2+ 能与 NaOH 溶液反应生成白色 Mg(OH)2沉淀，该沉淀能溶于 NH4Cl 溶液。 （5）Al3+ 能与适量的 NaOH 溶液反应生成白色 Al(OH)3絮状沉淀，该沉淀能溶于盐 酸或过量的 NaOH 溶液。 （6）Ag+ 能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应，生成白色 AgCl 沉淀，不溶于稀 HNO3，但 溶于氨水，生成Ag(NH3)2+。 （7）NH4+ 铵盐（或浓溶液）与 NaOH 浓溶液反应，并加热，放出使湿润的红色石蓝试 纸变蓝的有刺激性气味 NH3气体。 （8）Fe2+ 能与少量 NaOH 溶液反应，先生成白色 Fe(OH)2沉淀，迅速变成灰绿色，最 后变成红褐色 Fe(OH)3沉淀。或向亚铁盐的溶液里加入 KSCN 溶液，不显红色，加入 少量新制的氯水后，立即显红色。2Fe2+Cl22Fe3+2Cl （9）Fe3+ 能与 KSCN 溶液反应，变成血红色 Fe(SCN)3溶液，能与 NaOH 溶液反应， 生成红褐色 Fe(OH)3沉淀。 （10）Cu2+ 蓝色水溶液（浓的 CuCl2溶液显绿色） ，能与 NaOH 溶液反应，生成蓝色的 Cu(OH)2沉淀，加热后可转变为黑色的 CuO 沉淀。含 Cu2+溶液能与 Fe、Zn 片等反应， 在金属片上有红色的铜生成。 3、几种重要的阴离子的检验、几种重要的阴离子的检验 （1）OH 能使无色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色、蓝色、黄色。 （2）Cl 能与硝酸银反应，生成白色的 AgCl 沉淀，沉淀不溶于稀硝酸，能溶于氨水， 生成Ag(NH3)2+。 （3）Br 能与硝酸银反应，生成淡黄色 AgBr 沉淀，不溶于稀硝酸。 （4）I 能与硝酸银反应，生成黄色 AgI 沉淀，不溶于稀硝酸；也能与氯水反应，生 成 I2，使淀粉溶液变蓝。 （5）SO42 能与含 Ba2+溶液反应，生成白色 BaSO4沉淀，不溶于硝酸。 （6）SO32 浓溶液能与强酸反应，产生无色有刺激性气味的 SO2，该气体能使品红溶 液褪色。能与 BaCl2溶液反应，生成白色 BaSO3沉淀，该沉淀溶于盐酸，生成无色有 刺激性气味的 SO2气体。 （7）S2 能与 Pb(NO3)2溶液反应，生成黑色的 PbS 沉淀。 （8）CO32 能与 BaCl2溶液反应，生成白色的 BaCO3沉淀，该沉淀溶于硝酸（或盐酸） ， 生成无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的 CO2气体。 （9）HCO3 加盐酸，放出无色无味 CO2气体，气体能使澄清石灰水变浑浊。 （10）PO43 含磷酸根的中性溶液，能与 AgNO3反应，生成黄色Ag3PO4沉淀，该沉淀溶于硝 酸。 （11）NO3 浓溶液或晶体中加入铜片、浓硫酸加热，放出红棕色气体。 4、几种重要有机物的检验、几种重要有机物的检验 （1）苯 能与纯溴、铁屑反应，产生 HBr 白雾。能与浓硫酸、浓硝酸的混合物反应， 生成黄色的苦杏仁气味的油状（密度大于 1）难溶于水的硝基苯。 （2）乙醇 能够与灼热的螺旋状铜丝反应，使其表面上黑色 CuO 变为光亮的铜，并产 4 生有刺激性气味的乙醛。乙醇与乙酸、浓硫酸混合物加热反应，将生成的气体通入饱 和 Na2CO3溶液，有透明油状、水果香味的乙酸乙酯液体浮在水面上。 （3）苯酚 能与浓溴水反应生成白色的三溴苯酚沉淀。能与FeCl3溶液反应，生成紫色溶液。 （4）乙醛 能发生银镜反应，或能与新制的蓝色 Cu(OH)2加热反应，生成红色的 Cu2O 沉淀。 二、物质的鉴别二、物质的鉴别 1、不用任何试剂鉴别多种物质 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区别开来。 若以上两方法都不能鉴别时，可考虑两两混合法，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。 2、只用一种试剂鉴别多种物质 先分析被鉴别物质的水溶性、密度、溶液酸碱性，确定能否选用水或指示剂（石蕊） 进行鉴别。 在鉴别多种酸、碱、盐的溶液时，可依据“相反原理”确定试剂进行鉴别。即被鉴别 的溶液多数呈酸性时，可选用碱或水解呈碱性的盐的溶液作试剂；若被鉴别的溶液多 数呈碱性时，可选用酸或水解呈酸性的盐的溶液作试剂。 常用溴水、新制氢氧化铜、氯化铁溶液等作试剂鉴别多种有机物。 3、任选试剂鉴别多种物质 任选试剂鉴别多种物质的题目往往以简答题的形式出现，回答时要掌握以下要领： 选取试剂要最佳：选取的试剂对试剂组中的各物质反应现象要专一，使之一目了然。 不许原瓶操作：鉴别的目的是为了以后的使用，若原瓶操作，试剂污染， “别”而无用。 要有“各取少许”字样。 不许“指名道姓”：结论的得出来自实验现象，在加入试剂之前，该物质是未知的， 叙述时不可出现“取某某试剂加入某某物质”的字样。一般简答顺序为：各取少许 溶解加入试剂描述现象得出结论。 易错指津 1要全面考虑除杂原则。防止虽然除去了原有的杂质，但同时又带进了新的杂质。 2在解答物质提纯试题时，选择试剂和实验措施应注意三个原则：不能引入新杂质； 提纯后的物质成分不变；实验过程和操作方法简单易行。 3物质提纯和净化时要注意下列几点：所加试剂和被提纯的物质不能发生化学反应； 所选择的反应要具有较大的不可逆性，即反应要完全，为了使杂质能除尽，所加的试 剂要稍过量；加入的试剂以不引入新的杂质为好；提纯物易分离。 4物质的检验要经历方法的选择(包括物理方法和化学方法)、现象的观察及逻辑推理得 出结论三个步骤，缺一不可。尽可能选择特效反应以减少干扰。 5有机物的提纯与分离中很少使用过滤、结晶等方法，较多地使用蒸馏(可分馏)、分液 5 等方法，以及物理与化学的综合法。 在分离提纯有机物时，常犯的错误是套用无机分离中的反应转化法。例如，除去乙酸 乙酯中混有的乙酸，如果采用加入乙醇及催化剂并加热的方法，试图将乙酸加转化为乙 酸乙酯，这是适得其反的。其一是加入的试剂难以除去；其二是有机反应缓慢、复杂， 副反应多，该反应是可逆反应，不可能反应到底将乙酸除尽。 6缺乏推理判断的能力和方法。 如对不用另加试剂的鉴别题、只用一种试剂的鉴别题、可用多种不同试剂和操作程序 的鉴别题，缺乏对解题突破口的确认能力，以及解题程序的安排能力。对图式鉴别题， 除了难以寻找突破口以外，对正推法和逆推法的使用，还存在思维障碍。鉴于上述列举 的几种情况，因此平时复习解题应重视解题思维的训练，重视思维方法的归纳总结。 三、物质的分离与提纯三、物质的分离与提纯 1、混合物的物理分离方法、混合物的物理分离方法 方法适用范围主要仪器注意点实例 固+液蒸发易溶固体与液体分开NaCl(H2O) 结晶 溶解度差别大的溶质 分开 酒精灯、 蒸发皿、 玻璃棒 不断搅拌； 最后用余热加热； 液体不超过容 积 2/3 NaCl(KNO3) 固+固 升华 能升华固体与不升华 物分开 酒精灯I2(NaCl) 固+液过滤易溶物与难溶物分开 漏斗、烧 杯 一贴、二低、 三靠；沉淀要 洗涤；定量实 验要“无损” NaCl(CaCO3) Fe 粉(A1 粉) 萃取 溶质在互不相溶的溶 剂里，溶解度的不同， 把溶质分离出来 分液漏斗 从溴水中提取 Br2 分液分离互不相溶液体分液漏斗 先查漏；对 萃取剂的要求； 使漏斗内外大 气相通;上层液 体从上口倒出 乙酸乙酯与饱 和 Na2CO3溶 液 蒸馏 分离沸点不同混合溶 液 蒸馏烧瓶、 冷凝管、温 度计、牛角 管 温度计水银球 位于支管处； 冷凝水从下口通 入；加碎瓷片 乙醇和水、 I2和 CCl4 渗析 分离胶体与混在其中 的分子、离子 半透膜更换蒸馏水淀粉与 NaCl 液+液 盐析 加入某些盐，使溶质 的溶解度降低而析出 烧杯 用固体盐或浓溶 液 蛋白质溶液、 硬脂酸钠和甘 油 6 洗气易溶气与难溶气分开洗气瓶长进短出 CO2(HCl)、 CO (CO2)气+气 液化沸点不同气分开U 形管常用冰水NO2(N2O4) 2、混合物的化学分离法、混合物的化学分离法 对物质的分离可一般先用化学方法对物质进行处理，然后再根据混合物的特点用恰 当的分离方法（见化学基本操作）进行分离。 用化学方法分离和提纯物质时要注意：最好不引入新的杂质；不能损耗或减少 被提纯物质的质量；实验操作要简便，不能繁杂。用化学方法除去溶液中的杂质时， 要使被分离的物质或离子尽可能除净，需要加入过量的分离试剂，在多步分离过程中， 后加的试剂应能够把前面所加入的无关物质或离子除去。 对于无机物溶液常用下列方法进行分离和提纯：（1）生成沉淀法；（2）生成气体 法；（3）氧化还原法；（4）正盐和与酸式盐相互转化法；（5）利用物质的两性除去杂 质；（6）离子交换法 常见物质除杂方法常见物质除杂方法 序号原物所含杂质除杂质试剂主要操作方法 1N2O2灼热的铜丝网用固体转化气体 2CO2H2SCuSO4溶液洗气 3COCO2NaOH 溶液洗气 4CO2CO灼热 CuO用固体转化气体 5CO2HCl饱和的 NaHCO3洗气 6SO2HCl饱和的 NaHSO3洗气 7Cl2HCl饱和的食盐水洗气 8炭粉MnO2浓盐酸（需加热）过滤 9MnO2C 加热灼烧 10炭粉CuO稀酸（如稀盐酸）过滤 11Al2O3Fe2O3NaOH(过量)，CO2过滤 12Fe2O3Al2O3NaOH 溶液过滤 13Al2O3SiO2盐酸过滤 14BaSO4BaCO3HCl 或稀 H2SO4过滤 15NaHCO3溶液Na2CO3CO2加酸转化法 16FeCl3溶液FeCl2Cl2加氧化剂转化法 17FeCl3溶液CuCl2Fe、Cl2过滤 18FeCl2溶液FeCl3Fe加还原剂转化法 19CuOFe(磁铁)吸附 20Fe(OH)3胶体FeCI3蒸馏水渗析 21CuSFeS稀盐酸过滤 22I2晶体NaCl 加热升华 7 23NaCl 晶体NH4Cl 加热分解 24KNO3晶体NaCl蒸馏水重结晶. 25乙烯SO2、H2O碱石灰加固体转化法 26乙烷C2H4溴的四氯化碳溶液洗气 27甲苯苯酚NaOH 溶液分液 28己醛乙酸饱和 Na2CO3蒸馏 29乙醇水（少量）新制 CaO蒸馏 30苯酚苯NaOH 溶液、CO2分液 【典例剖析典例剖析】 1只用水就能鉴别的一组物质是（ ） A苯、乙酸、四氯化碳 B乙醇、乙醛、乙酸 C乙醛、乙二醇、硝基苯 D苯酚、乙醇、甘油 点拨根据物质是否溶于水及比水轻或重来鉴别。B 中三种物质均溶于水；C 中前二种 物质也均溶于水；D 中后二种物质均溶于水。只有 A 中乙酸溶于水，苯和四氯化碳均 不溶于水，且苯比水轻，四氯化碳比水重。答案：A 要领有机物的溶解性有三种情况：与水混溶，主要是羧酸类和醇；与水不相溶但 比水重，一般是硝基化合物、卤代烃；与水不相溶但比轻，一般是烃类。分析四组 物质便得解。 2提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液，可以使用的方法为（ ） A加入过量碳酸钠溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸 B加入过量硫酸钾溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸 C加入过量硫酸钠溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸 D加入过量碳酸钾溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸 点拨提纯的基本思路是除杂试剂在除去杂质的同时，不能引入新的杂质。KNO3中含 Ba(NO3)2，即除去 Ba2+离子，题中给定 CO32或 SO42离子作除杂剂。因过量 SO42 离子无法通过 HNO3酸化除去，故宜选 CO32离子。答案：D 要领为使杂质除尽，所加试剂一般会稍为过量，因此一定要注意不引进难除的新杂质， 这是做除杂问题时应特别注意的。 3只用胶头滴管和试管，不用其他试剂就可以区别的下列溶液(浓度均为 0.1mol/L)是（ ） ACaCl2和 Na2CO3 B稀 H2SO4和 Na2CO3 CBa(OH)2和 NaHCO3 DNaAlO2和盐酸 点拨利用自身间的相互反应(互滴)来鉴别。对于 A.C 来讲，前者和后者两物质互滴的 现象相同：均立即产生沉淀；对 B：前者(稀 H2SO4)滴入后者(Na2CO3)中，由于首先 生成的是 NaHCO3，所以开始时无气泡，而将 Na2CO3逐滴滴入稀 H2SO4中，则马上 看到有气体产生，现象互不相同；D 中 NaAlO2和盐酸互滴的现象也不相同(请读者写 出反应的离子方程式)，从而可将两种物质区别开来。答案：B.D 要领不用任何试剂进行鉴别，可采用方法有：(1)连锁推断法。即用某种与众不同的试 8 样作为鉴别用试剂，然后一环扣一环地逐个审；(2)两两组合法。将被检试样两两混合， 根据不同现象加以区别；(3)试样互滴法。甲、乙两种试样，根据将甲逐滴滴入乙和将 乙逐滴滴入甲的现象不同加以区别。 发散不用任何试剂鉴别多种物质的方法是：(1)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；(2)若均无明显外观特征，可考虑能否 用加热或焰色反应区别；(3)若以上两种方法都不能鉴别时，可考虑两两混合法，记录 混合后的反应现象，分析确定。鉴别物质时，可利用盐的水解。如使用指示剂可鉴别 出水解后呈现酸性、碱性和中性的盐溶液；若不用其他试剂，则常用的水解反应是 Fe3+与 CO32、HCO3及 Al3+与 CO32、S2、HCO3等既产生沉淀又产生气体的双 水解反应。 4实验室用溴和苯反应制取溴苯，得到粗溴苯后，要用下列操作精制：蒸馏；水洗； 用干燥剂干燥；用 10%NaOH 溶液洗；水洗，正确的操作顺序是（ ） A B C D 点拨本题是课本中制溴苯实验的深化。粗溴苯的精制，关键要了解粗溴苯的组成。由 于有机反应的不完全性，得到的溴苯中会溶有未反应的苯、溴、三溴化铁(催化剂)并 有部分溴化氢。根据粗溴苯的组成，结合它们的理化特性，可设计出如下精制方案： (1)水洗：利用三溴化铁、溴化氢在水中的溶解度比在有机溶剂中大的特性，使三溴化铁、 溴化氢及部分溴进入水层，再分液除去。先用水洗，除去节约下一步操作的用碱量以外， 还可以避免 FeBr3与碱反应生成难溶性的胶状 Fe(OH)3造成分离的困难。 (2)用 10%NaOH 溶液洗：在分液后得到的油层中加入 NaOH 溶液，目的使油层中的 Br2 与 NaOH 反应，生成可溶于水的 NaBr、NaBrO，再经分液除去。 (3)再水洗：用水洗去附着在溴苯表面的钠盐。分液得油层。 (4)加入干燥剂：在(3)分液后的油层中加入无水 CaCl2进行干燥，除去油层中的水分。 (5)蒸馏：干燥后的油层的主要成分是溴苯和苯的混合物。由于溴苯与苯的沸点差异较大， 故可通过蒸馏的方法获取溴苯。答案：B 要领本题要求精制，在明确杂质成分的基础上，先用大量水洗去未反应的苯和溴，再 用 NaOH 除去残余的溴，然后用水洗去残余的 NaOH，最后用干燥剂除水并蒸馏。 发散分液和蒸馏是有机物分离和提纯常用的方法。常见情况为： 物质硝基苯(硝酸、硫酸)溴乙烷(酒精)乙酸乙酯(乙酸)苯(苯酚)酒精(水) 方法加水，分液加水，分液饱和 Na2CO3溶液，分 液 加 NaOH 溶液，分液蒸馏 5某溶液含有较多的 Na2SO4和少量的 Fe2(SO4)3。若用该溶液制取芒硝，可供选择的操 作有：加适量 H2SO4溶液，加金属 Na，结晶，加过量 NaOH 溶液，加强热 脱结晶水，过滤。正确的操作步骤是（ ） A B C D 点拨芒硝是水合硫酸钠晶体，要制取纯净的水合硫酸钠晶体，首先要进行提纯，在此 过程中要充分利用原料中的成分，且不能引入新的杂质，要除净 Fe3+，加入的 NaOH 9 溶液要过量。滤去 Fe(OH)3不溶物后，用适量 H2SO4溶液中和过量的 NaOH，得纯净 Na2SO4溶液，浓缩结晶即可。凡有操作都是错误的，因为脱去结晶水就不是芒硝， 而是硫酸钠。答案：B 要领解决本题的关键之一是了解芒硝为何物；关键之二是选择合适的反应物。金属 Na 虽可直接与水反应生成 NaOH，但 Na 比 NaOH 贵得多。故应直接用 NaOH 溶液， 保证 Fe3+完全转化为 Fe(OH)3沉淀滤去，但过量 NaOH 一定要用适量 H2SO4中和。 6甲、乙、丙、丁分别是 Al2(SO4)3.FeSO4.NaOH、BaCl2四种物质中的一种。若将丁溶液 滴入乙溶液中，发现有白色沉淀生成，继续滴加则沉淀消失，丁溶液滴入甲溶液时， 无明显现象发生。据此推断丙物质是（ ） AAl2(SO4)3 BNaOH CBaCl2 DFeSO4 点拨解推断题要抓住特征条件。由题设乙白色沉淀沉淀消失可知，丁必为 NaOH，乙 必为 Al2(SO4)3。(注意：此处隐含实验中试剂的滴加顺序与现象的关系)，由此可推及 甲为 BaCl2，故丙为 FeSO4。答案：D 要领关键是抓住乙与丁反应的特征现象先沉淀后溶解，推出两物质，最后推丙。 7某待测溶液中可能含有 Fe2+、Fe3+、Al3+、Ag+、Ba2+、NH4+、Ca2+等离子，进行以下 实验(所加酸,碱，氨水，溴水都是过量的)。 根据实验结果： （1）断待测液中有无 Ba2+、Ca2+，并写出理由。答 （2）写出沉淀 D 的化学式 （3）写出从溶液 D 生成沉淀 E 的反应离子方程式 点拨待测液中加入 HCl 得到沉淀 A，可断定 A 为 AgCl，Ag+已被除去。向溶液 A 加 入稀硫酸和溴水，若有 Fe2+则被氧化成 Fe3+(2Fe2+Br2=2Fe3+2Br)；由于 BaSO4难 溶于水，CaSO4微溶于水 ，所以沉淀 B 为 BaSO4和 CaSO4的混合物或二者之一。向 溶液 B 中加入氨水得到沉淀 C，则沉淀 C 一定是 Fe(OH)3或 Al(OH)3或二者的混合物。 若沉淀 C 中含 Al(OH)3，则加入过量 NaOH 溶液时会转变为 NaAlO2进入溶液 D；沉 淀 C 与过量 NaOH 溶液作用后仍剩余沉淀 D，则可断定 D 为 Fe(OH)3。由于 H2CO3的 酸性强于 HAlO2(可由 C.Al 在周期表中的位置推出)，所以向溶液 D 中通入 CO2得到 的沉淀 E 一定是 Al(OH)3，其反应为：AlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3。 答案：(1)含有 Ba2+、Ca2+中的一种或两种；因为 BaSO4不溶于水，CaSO4微溶于水 (2)Fe(OH)3 (3)AlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3。 要领仔细分析每一步所发生的反应，并进行严密的推理和判断(如由所加试剂推测沉 淀可能是什么物质、什么物质进入溶液；由肯定的结论验证不肯定的推测，并缩小判 断范围；正推和逆推相结合等)是解此类框图题的基本方法。熟悉有关物质的化学性质， 待 测 液 溶 液 A 溶液 B 溶液 C 沉淀 C 溶液 D 沉淀 D 沉淀 E CO2 氢氧化钠 溶液 NH3 HCl 沉淀 B H2SO4 Br2 沉淀 A (不溶于 HNO3) 10 并能灵活运用，是解题的基础。 发散在推断混合溶液中肯定存在或肯定不存在的离子时，要注意以下几点： (1)溶液是否有颜色。某些离子在溶液中具有特殊的颜色：Fe3+棕黄色，Fe2+ 淡绿色，Cu2+蓝色(CuCl2浓溶液呈绿色) (2)溶液的酸碱性。从溶液的酸碱性情况可以初步判断某些离子是否存在。 在强酸性溶液中不能大量存在离子有：S2、SO32、CO32、SiO32、AlO2等；在 强碱性溶液中不能大量存在离子有： NH4+、Mg2+、Al3+、Fe3+、Fe2+、Cu2+、HCO3、Ag+等。 (3)在判断出肯定存在的离子后，再排除跟该离子在溶液中不可能共存的离子。例如，在 已肯定存在 SO42时，就应排除 Ba2+的存在。 8含苯酚的工业废水处理的流程图如下： （1）上述流程里，设备中进行的是 操作(填写操作名称)。实验室里这一步 操作可以用 进行(填写仪器名称) （2）由设备进入设备的物质 A 是 ，由设备进入设备的物质 B 是 。 （3）在设备中发生的化学方程式为 （4）在设备中，物质 B 的水溶液和 CaO 反应后，产物是 NaOH、H2O 和 ，通 过 操作(填写操作名称)可以使产物相互分离。 （5）上图中能循环使用的物质是 C6H6、CaO、 、 。 点拨本题属化学与社会、生产相结合的应用型题。在学习苯酚的性质和分离以及酸、 碱、盐的化学性质和规律的基础上，将这些知识和规律用于解决生产中的实际问题， 目的是培养学生用化学知识解决生活、生产、科技问题的能力和学习化学的方法。根 据题给条件和设计可知：设备用苯萃取废水中的苯酚，生成苯酚的苯溶液(因苯酚易 溶于苯而不易溶于水)。设备用于分离苯和苯酚，为此需加入 NaOH 水溶液，使苯 酚变为苯酚钠而溶于水中，再用分液法与苯分离。设备是为了将苯酚钠变为苯酚， 考虑到经济成本和环境因素，通入 CO2气体较为理想。设备是为了综合利用副产物 NaHCO3，加入 CaO 可转化为反应所需的原料 NaOH，而另一生成物 CaCO3在设备 中又可转化为反应所需的原料 CO2和 CaO。这样可提高经济效益，降低环境污染。答 案：(1)萃取(或萃取、分液)；分液漏斗 (2)苯酚钠(C6H5ONa)；NaHCO3 (3) C6H5ONa + CO2+H2OC6H5OH+ NaHCO3 (4)CaCO3；过滤 (5)NaOH 水溶液； CO2 二氧化碳 B A 苯 苯酚 废水 设备 设备设备 设备设备 苯酚 水 苯氢氧化钠溶液 氧化钙 11 要领本题将化学基础知识应用于生产实际问题中，涉及到中学有机化学中地基本的知 识-分离苯和苯酚的混合物。苯酚在冷水中溶解度小，在苯中易溶且苯与水不互溶， 故设备中进行的操作是萃取、分液，设备中发生反应： NaHCO3+CaO=CaCO3+NaOH，通过过滤操作将与 NaOH 溶液分离，掌握各种分离方 法的适用前提、作用。 【课前热身课前热身】 1为了除去粗盐中的 Ca2+、Mg2+、SO42及泥砂，可将粗盐溶于水，然后进行下列五项 操作。其中正确的操作顺序是 （ ） 过滤 加过量的 NaOH 溶液 加适量盐酸 加过量 NaCO3溶液 加过量 BaCl2溶液 A B C D 点拨必须了解各个实验步骤的目的，才能分清操作顺序。加入过量的 NaOH 溶液的目 的是除去 Mg2+，加入过量的 BaCl2溶液是为了除去 SO42，加入过量的 Na2CO3溶液 是为了除去 Ca2+及多余的时”，然后进行过滤，除去 Mg(OH)2、BaSO4、CaCO3等难 溶物，然后加适量的盐酸，除去多余的 Na2CO3和调节溶液的 pH 值。综上所述，正 确的实验操作顺序为 CD。 2为确定某溶液的离子组成，进行如下实验： 测定溶液的 pH，溶液显强碱性。 取少量溶液加入稀盐酸至溶液呈酸性，产生无刺激性、能使澄清石灰水变浑浊的气 体。 在上述溶液中再滴加 Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀。取上层清液继续滴加 Ba(NO3)2 溶液至无沉淀时，再滴加 AgNO3溶液产生白色沉淀。 根据实验以下推测正确的是 （ ） A一定有 SO32离子 B一定有 CO32离子 C不能确定是否存在 C1 D不能确定 HCO3离子是否 存在 点拨本题考查的知识是溶液的性质和离子检验，是文字叙述型推断题。因为强碱故 没有 HCO3，排除 D；无刺激气体排除 SO32排除 A 故为 CO2选 B；能和 Ba2+沉 淀的是 RO3n（n1）根据可以得出肯定有 CO32离子；(4)引入 HCl 如不能确定是 否原来的溶液有 C1离子存在。答案选 BC。 要领题目的立意是高中常规离子的检验方法和理解离子大量共存的原因，解题首要的 问题是了解溶液的环境呈碱性，是解题的关键，再阅读中出现“无刺激性、能使澄清 石灰水变浑浊的气体”可知原先溶液中有 CO32；有些考生根据加入 AgNO3溶液， 12