2020年高考化学复习 第4讲 物质的检验、分离和提纯

2020年高考化学复习 第4讲 物质的检验、分离和提纯一考纲要求 综合运用化学知识对常见的物质（包括气体物质、无机离子）进行分离、提纯和鉴别。二双基回顾1常见物质的分离和提纯（1）物理方法分离和提纯物质限用物理方法，除去以下物质中的杂质1、AgCl固体中的NaCl固体 2、KNO3固体中的NaCl固体3、乙酸乙酯中的碳酸钠 4、皂化液中的甘油5、Fe(OH)3胶体中的FeCl3 6、NaCl固体中的I2（2）化学方法分离和提纯物质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。2常见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）常见气体的检验： 常用的方法是观察法、气味法、试纸法、点燃法等。如鉴别Cl2、N2、NO2 NO 四种气体的方法是 （2）常见离子的检验： 某溶液含有Al3+、Mg2+、Ba2+、Ag+ 等4种阳离子，要将其逐步一一沉淀出来，依次加入的试剂（指离子）是 ； 某溶液中含有Cl-、SO42-、CO32-、OH- 等阴离子，仅取一次试样，要能将其一一鉴别，所加入的试剂依次是 。（3）用一种试剂或不用试剂鉴别物质用一种试剂来鉴别多种物质时，所选用的试剂必须能和被鉴别的物质大多数能发生反应，而且能产生不同的实验现象。常用的鉴别试剂有FeCl3溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、稀H2SO4、Cu(OH)2悬浊液等。（4）不用其他试剂来鉴别一组物质，一般情况从两个方面考虑：利用某些物质的特殊性质（如颜色、气味、溶解性等）首先鉴别出来，然后再用该试剂去鉴别其他物质。采用一种试剂与其他物质相互反应的现象不同，进行综合分析鉴别三例题评析例1 如何鉴别下列几组物质 （1）(NH4)2SO4、NaCl、CH3COONa三种溶液；（2）Al2(SO4)3、MgSO4、（NH4）2SO4、CuSO4四种溶液； （3） Na2SiO3、Na2CO3、Na2S2O3、NaCl、NaAlO2五种溶液（4）NaOH、NaCl、NH4NO3三种固体例2 欲检验(NH4)2Fe(SO4)26H2O（硫酸亚铁铵晶体）中含有NH4+、Fe2+、SO42和H2O，设计如下实验步骤：取少量晶体放在试管内，用酒精灯加热，试管口有液体，说明晶体中含有H2O；将加热后剩余的晶体溶解于水，加入硝酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明晶体中含有SO42；滤去白色沉淀，向滤液中加入过量浓NaOH溶液，加热，有能使红色石蕊试纸变蓝的气体产生，说明晶体中含有NH4+；向步骤的剩余液体中加入KSCN溶液，无明显变化，再加入少量氯水，溶液变成血红色，说明晶体中含有Fe2+。其中不能达到实验目的的是 （ ） A B C D只有 例3 我们知道铜放于冷的浓硫酸中无明显现象，甲同学认为在室温下Cu与浓H2SO4不反应，而乙同学认为铜也可能发生了钝化，表面生成了红色的Cu2O，经查资料知Cu2O在稀硫酸中发生反应：Cu2O2HCu2CuH2O。请你设计一实验以证明乙的说法是否正确？_ 例4某教科书对“铝热反应”实验的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”，“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。已知：Al、Fe的熔点、沸点数据如下：物质AlFe熔点（）6601535沸点（）24672750 （1）某同学猜测，铝热反应所得到的熔融物是铁铝合金。理由是：该反应放热能使铁熔化，而铝的熔点比铁低，所以铁和铝能形成合金。你认为他的解释是否合理？ （填“合理”或“不合理”）。 （2）根据已有知识找出一种验证产物中有Fe的最简单方法： （3）设计一个简单的实验方案，证明上述所得的熔融物中含有金属铝。请填写下列表格：所用试剂实验操作及现象有关反应的化学方程式例5已知稀溴水和氯化铁溶液都呈黄色，现在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入12滴液溴，振荡后溶液呈黄色。（1）甲同学认为这不是发生化学反应所致，则使溶液呈黄色的微粒是：_ （填粒子的化学式，下同）；乙同学认为这是发生化学反应所致，则使溶液呈黄色的微粒是_。（2）你认为哪位同学的观点是正确的?_（填“甲”或“乙”），为了验证你的判断的正确性，请根据下面所提供的可用试剂，用两种方法加以验证，请将选用的试剂代号及实验中观察到的现象填入下表。实验可供选用试剂： A酸性高锰酸钾溶液 B氢氧化钠溶液 C四氯化碳 D硫氰化钾溶液 E硝酸银溶液 F碘化钾淀粉溶液实验方案所选用试剂（填代号）实验现象方案一方案二（3）根据上述实验推测，若在稀溴化亚铁溶液中通入氯气，则首先被氧化的离子是_ ：若选用淀粉碘化钾溶液来判断哪位同学的推断是正确的，你认为是否可行?_ ，理由是：_ 。四、课堂练习1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（ ）A.Ba(OH) 3 KSCN NaCl Mg(NO3) (FeCl3溶液)B.NaNO3 NaHCO3 (NH4) 2SO3 Na2SiO3 (H2SO4溶液)C.NH4Br K2CO3 NaI CaCl2 (AgNO3溶液)D.(NH4) 3PO4 NaBr CuSO4 AlCl3 (KOH溶液)2下列实验能达到预期目的的是 （ ） 用乙醇和浓硫酸除去乙酸乙酯中的少量乙酸 将Cl2的制备和性质实验联合进行以减少实验中的空气污染 用食醋和澄清石灰水验证蛋壳中含有碳酸盐 用硝酸钡溶液鉴别硫酸根离子与亚硫酸根离子 用溴水检验汽油中是否含有不饱和脂肪烃 A B C D3 以下实验装置一般不用于分离物质的是 （ ）4下列各组物质，不能用一种试剂区别开的是 （ ） A二氧化锰、氧化铜、铁粉、炭粉 B硫酸铵、氯化铵、氯化钠、硫酸钠 C乙醇、四氯化碳、苯、已烯 D苯、水、甲苯、二甲苯5下列有关实验所选用的试剂能达到目的的是 ( ) A证明NaHCO3溶液中混有苏打用澄清石灰水 B证明SO2中混有CO2用澄清石灰水 C证明AgNO3溶液中混有Al(NO3)3用氨水 D除掉C2H6中的C2H4用酸性KMnO4溶液6蛇纹石由MgO、A12O3、Si02、Fe203组成。现取一份蛇纹石试样进行实验，首先将其溶于过量的盐酸，过滤后，在所得的沉淀X和溶液Y中分别加入NaOH溶液至过量。下列叙述不正确的是 A沉淀X的成分是Si02 B将蛇纹石试样直接溶于过量的NaOH溶液后过滤，可得到红色颜料Fe2O3， C在溶液Y中加入过量的NaOH溶液，过滤，得到的沉淀的主要成分是Fe(OH)3和Mg(OH)2 D溶液Y中的阳离子主要是Mg2+、Al3+、Fe3+、H+ 7如何用最简便的实验方法，只用酚酞试液就能鉴别出浓度均为0.1molL-1的食盐，盐酸和NaOH溶液，简述其实验方法和步骤。8设计一个用BaCl2溶液及试管鉴别Na2SO3溶液和稀H2SO4的实验，简要写出鉴别过程和实验结论。9铁是人体必须的微量元素，治疗缺铁性贫血的常见方法是服用补铁药物。“速力菲”（主要成分：琥珀酸亚铁，呈暗黄色）是市场上一种常见的补铁药物。该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸。某同学为了检测“速力菲”药片中Fe2的存在，设计并进行了如下实验： 试剂1是 ，试剂2是 ，加入新制氯水后溶液中发生的离子反应方程式是 ， 加入试剂2后溶液中颜色由淡黄色转变为淡红色是因为 写出2价Fe在空气中转化为3价Fe的化学方程式 ； 该同学猜想血红色溶液变为无色溶液的原因是溶液中的3价铁被还原为2价铁，你认为该同学的猜想合理吗？ 。若你认为合理，请说明理由（若你认为不合理，该空不要作答） 若你认为不合理请提出你的猜想并设计一个简单的实验加以验证（若你认为合理，该空不要作答） 。品红冰水ACaCl2CB10某学生设计如下实验，用于检验硫酸亚铁晶体（FeSO4nH2O）分解产物并测定其结晶水的n值，步骤如下： 在质量为m1g的某容器中放入适量的已研碎的硫酸亚铁晶体，再称量为m2g； 在隔绝空气的条件下，将晶体强热，并将气态产物通过如下装置（设每步吸收均是完全的），直至晶体全部变为红棕色粉末为止，发现U形管底部有无色晶体析出，品红溶液褪色。 将红色粉末冷却至温室，称量（连容器）为m3g 重复加热、冷却、称量、直至合格为止回答下列问题：(1) 第步实验中盛放晶体的容器是（从下列选出）A坩埚 B. 蒸发皿 C. 烧瓶 D. 石英试管(2) 第步实验应如何冷却? ；(3) 第步实验称量合格的标准是 ；(4) 求n值的计算式是 ；(5) U形管中的晶体可能是什么物质？如何检验？ ；(6) 根据实验结果,写出FeSO4nH2O分解化学方程式(化学计量数可用n表示) 第4讲 物质的检验、分离和提纯例1、（1）pH试纸 （2）NaOH （3）HCl （4）蒸馏水例2、D例3从浓硫酸中取出铜片，用水洗干净后，放入稀硫酸中，如溶液呈蓝色，说明铜发生了钝化，否则没有钝化例4（1）合理 （2）用磁铁吸引，若能吸附，说明有铁生成 （3）NaOH溶液 取少量样品放入试管，加入NaOH溶液， 有气泡产生，说明该熔融物中有铝。2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 例5（1）Br2；Fe3+ （2）乙实验方案选用试剂（填代号）实验现象方案一C有机层无色方案二D溶液变红 （3）Fe2+；不可以，因为Br2和Fe3+都能把I氧化成I2课堂练习1C 2C 3D 4D 5C 6B 7、各取三种未知液少许，分别滴入2滴酚酞试液，溶液显红色的原溶液为NaOH溶液，另取余下的两种未知液，分别向其中加入含有酚酞试液的NaOH溶液，可使溶液褪色的原溶液是盐酸，余下的原溶液为食盐溶液。8、（1）取两支试管分别装未知液，向其中加入BaCl2溶液。（2）待沉淀下沉后，取上层清液，加入另一试管中，若沉淀溶解，则原未知液为Na2SO3,若沉淀不溶解原未知液为H2SO4。9、 稀盐酸 KSCN溶液 2Fe2Cl22Fe32Cl Fe3SCN=F