题型二物质的共存检验鉴别和除杂

1、题型二 物质的共存、检验、鉴别和除杂 物质的共存是溶液中的物质相互间不发生化学反应。物质的检验,即对物质进行检查验证,证明物质的存在。物质的鉴别指的是对一定范围内的几种物质进行辨别。物质的除杂是指除去某种物质所含的杂质,使其变得纯净。河南中考中有关“物质的共存、检验、鉴别、除杂”的内容,主要涉及酸、碱、盐之间的复分解反应,掌握酸、碱、盐中的有关“离子对”是解答此部分题目的关键。类型1 物质的共存1.物质共存的条件(1)组内物质均可溶。(2)在同一溶液中,物质(或物质所含离子)之间不发生化学反应,即不会生成水、气体或沉淀。2.常见的相互不能共存的离子对常见的不能共存的离子对,记忆口诀:“3气1水

2、8沉淀”。(1)3气(生成气体)H+CO32-H+HCO3-H2O+CO2NH4+OH-NH3+H2O(2)1水(生成水)H+OH-H2O(3)8沉淀(生成沉淀)生成盐:Ca2+CO32-CaCO3(白色)Ba2+CO32-BaCO3(白色)Ba2+SO42-BaSO4 (白色)Ag+Cl-AgCl(白色)生成碱:Cu2+OH-Cu(OH)2(蓝色)Fe3+OH-Fe(OH)3(红褐色)Mg2+OH-Mg(OH)2(白色)Al3+OH-Al(OH)3(白色)3.物质共存的隐含条件(1)常见的有颜色的溶液蓝色溶液:含Cu2+的溶液,如CuCl2、CuSO4溶液等。浅绿色溶液:含Fe2+的溶液,如

3、FeCl2、FeSO4溶液等。黄色溶液:含Fe3+的溶液,如FeCl3、Fe2(SO4)3溶液等。紫红色溶液:KMnO4溶液。在无色溶液中,上述溶液中的溶质不能存在。(2)溶液的酸碱性酸性:溶液的pH<7,溶液中一定存在H+,则该溶液中一定不含能与H+反应的物质或离子,如OH-、CO32-、HCO3-等。碱性:溶液的pH>7,溶液中一定存在OH-,则该溶液中一定不含能与OH-反应的物质或离子,如H+、Cu2+、Mg2+、NH4+等。 2019湖北荆州 下列各组物质在水溶液中能大量共存且形成无色溶液的是( )A.NaCl BaCl2 Na2CO3B.KNO3 HCl CaCl2C.H

4、2SO4 FeCl3 NaNO3D.NaOH HNO3 NH4NO3思路分析 氯化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,二者不可在水溶液中共存;硝酸钾、盐酸和氯化钙在水溶液中彼此不反应,可共存且形成无色溶液;氯化铁溶液为黄色;氢氧化钠能分别与硝酸、硝酸铵发生反应,故不可共存。 2019江苏苏州某溶液中存在较多的H+、SO42-、Cl-,该溶液中还可能大量存在的离子是( )A.OH- B.Ba2+ C.NH4+ D.Ag+思路分析 不同离子若能大量共存,则各离子间不能结合成沉淀、气体或水。H+能和OH-结合生成H2O,不能大量共存;SO42-能和Ba2+结合生成BaSO4沉淀,不能大量共存;NH

5、4+与H+、SO42-、Cl-间不能结合生成沉淀、气体或水,故能大量共存;Cl- 能和Ag+结合生成AgCl沉淀,不能大量共存。判断离子共存时,需要注意溶液为中性(不显电性),即在同一组物质的离子中,既含阳离子,也含阴离子。1.2019江苏盐城下列各组离子在水中能大量共存的是( )A.K+、CO32-、H+ B.Ca2+、NO3-、Na+C.Fe3+、OH-、Cl- D.Ba2+、SO42-、K+2.2019江苏南京下列各组离子在水中一定能大量共存,并形成无色溶液的是( )A.Cu2+、H+、SO42-、Cl-B.Ba2+、Na+、Cl-、NO3-C.K+、Ca2+、OH-、CO32-D.Na

6、+、H+、HCO3-、NO3-3.2019广西玉林小刘对某溶液所含溶质的记录,合理的是( )A.NaNO3 AlCl3 HCl ZnSO4B.NH4Cl K2SO4 KOH Na2CO3C.K2CO3 NaCl KNO3 H2SO4D.BaCl2 HCl CaCl2 NH3·H2O4.2019原创下列物质能在pH=1的溶液中大量共存的是( )A.HCl、K2CO3、NaOHB.NaCl、AgNO3、NaNO3C.CuCl2、FeCl3、K2SO4D.Na2CO3、KCl、(NH4)2SO45.2019原创某溶液中存在的离子仅有NH4+、H+和X离子,则X离子可能是( )A.Na+ B

7、.OH- C.NO3- D.CO32-6.2019湖北襄阳下列各组离子能在pH=3的溶液中大量共存的是( )A.NH4+、Na+、NO3-、CO32-B.NO3-、Cu2+、SO42-、OH-C.Mg2+、K+、SO42-、Cl-D.Ca2+、Na+、HCO3-、Cl-7.2019河南,10能在pH为1的溶液中大量共存,且溶液为无色透明的一组物质是( ) A.FeCl3、CuSO4、NaClB.BaCl2、Na2SO4、NaOHC.CaCl2、Na2CO3、AgNO3D.K2SO4、NaNO3、NH4Cl8.2019原创某植物培养液中含有NH4Cl和CuSO4,下列物质在该培养液中能大量存在的

8、是( )A.NaOHB.BaCl2C.KNO3D.AgNO39.2019原创重金属离子有毒性。实验室有甲、乙两种废液,均有一定毒性。甲废液经化验呈碱性,主要有毒离子为Ba2+,如将甲、乙两废液按一定比例混合,毒性明显降低。乙废液中可能含有的离子是( )A.Cu2+和SO42- B.Cu2+和Cl-C.K+和SO42-D.Ag+和NO3-10.2019原创下列离子组在强酸性和强碱性溶液中都能大量共存的是( )A.Ca2+、Cu2+、NO3-、Cl-B.Na+、Mg2+、SO42-、Cl-C.Na+、K+、CO32-、SO42-D.Na+、Ba2+、Cl-、NO3-11.2019山东济宁某工业园区

9、甲、乙两化工厂排放的废水中含有K+、 Cu2+、Fe3+、Cl- 、OH-、NO3-,甲厂含有其中的三种,乙厂含有另外三种,两厂废水的直接排放给当地的水质带来了严重影响。某课外实践小组对两厂废水进行了实地检测,发现甲厂废水呈碱性。(1)甲厂废水中一定含有的离子是 ,可能含有的离子是 ;(2)经课外实践小组多次实验,发现两厂废水按适当比例混合,可将废水中的某些离子转化为沉淀,这些离子分别是 (填离子符号),过滤后的废水中主要含有 两种物质(填化学式),处理后的废水符合排放标准。类型2 物质的检验、鉴别1.物质的检验(1)实质:给出一种物质,要求通过实验,验证该物质是什么,或是否含有某物质(或某离

10、子)。(2)依据:该物质具有的特殊性质。(3)检验方法物理方法:根据物质的特殊物理性质,如颜色、气味、溶解性、溶解时的吸放热现象等,进行观察、分析、判断,得出结论。化学方法:利用物质的特殊化学性质,如反应时产生的特征现象,对所给物质进行检验。 (4)常见气体的检验物质检验方法现象O2将带火星的木条伸入集气瓶中木条复燃CO2将气体通入澄清石灰水澄清石灰水变浑浊H2通过灼热的CuO,并将产生的气体通过无水硫酸铜固体变红,无水硫酸铜变成蓝色CO通过灼热的CuO,并将产生的气体通过澄清石灰水固体变红,澄清石灰水变浑浊H2O(水蒸气)通过白色的无水硫酸铜粉末白色粉末变蓝(5)常见离子的检验离子检验方法现

11、象H+滴加紫色石蕊溶液加入Zn、Fe等活泼金属加入Na2CO3等溶液变红 有气泡产生有气泡产生OH-滴加酚酞溶液溶液变红CO32-滴加稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水有气泡产生,澄清石灰水变浑浊 NH4+加入熟石灰并研磨(或加入NaOH溶液并加热)有刺激性气味的气体产生Cl-滴加AgNO3溶液和稀HNO3有白色沉淀产生SO42-滴加BaCl2溶液和稀HNO3有白色沉淀产生2.物质的鉴别(1)实质:给出一组物质,根据物质的性质,直接观察或进行实验并观察现象,将各种物质一一鉴别开来。(2)原则操作简便:能用物理方法鉴别的不用化学方法,能用一种试剂鉴别的不用多种试剂。现象明显:使待鉴别物质的现象对

12、比度或区分度较大。防止干扰:鉴别Cl-和SO42-时,只能用Ba(NO3)2或BaCl2溶液,不能用AgNO3溶液(原因:Ag2SO4微溶于水,会干扰Cl-的鉴别)。(3)思路气体鉴别:一看颜色,二闻气味,三用试纸,四用点火,五用试剂。固体、液体鉴别:一看颜色,二验气体,三辨沉淀。(4)步骤取少许样品(有时可溶性固体需配成溶液)加入少量试剂观察实验现象得出结论。(5)常见物质的鉴别合金和组成它们的纯金属的鉴别相互刻画,有明显划痕的为纯金属(合金的硬度通常比组成它们的纯金属的硬度大)。棉织品、毛织品、合成纤维的鉴别采用灼烧法棉织品灼烧,无气味毛织品灼烧,有烧毛发的焦煳味合成纤维灼烧产物是灰褐色球

13、状物且不易破碎硬水和软水的鉴别生活中常用肥皂水来鉴别,加入肥皂水,产生泡沫较多、浮渣较少的是软水;产生泡沫较少、浮渣较多的是硬水。各种化肥的鉴别a.看外观:氮肥、钾肥大多都是白色晶体;磷肥大多是灰白色粉末。b.加水:氮肥、钾肥都溶于水;磷肥大多难溶于水或微溶于水。c.加熟石灰研磨:铵态氮肥(铵盐)能放出具有刺激性气味的氨气。 2019湖北咸宁有三瓶无色无味的气体X、Y、Z,它们分别是甲烷、氢气、一氧化碳中的一种,分别点燃三种气体,用干燥的冷烧杯罩在火焰上方,只有X和Z火焰上方的烧杯内壁有水滴出现,燃烧后分别向烧杯中注入少量澄清的石灰水,振荡,只有Y和Z的烧杯内石灰水变浑浊。则X、Y、Z分别是(

14、 )A.H2 CO CH4 B.CH4 CO H2C.CO CH4 H2 D.CO H2 CH4思路分析 干燥的冷烧杯的作用是检验生成物中是否有水,澄清石灰水的作用是检验生成物中是否有二氧化碳。X燃烧的火焰上方的烧杯内壁有水滴出现而澄清石灰水不变浑浊,说明X中含有氢元素不含碳元素,则X为氢气;Y燃烧的火焰上方的烧杯内壁没有水滴而澄清石灰水变浑浊,说明Y含有碳元素但不含氢元素,则Y为一氧化碳;Z燃烧的火焰上方的烧杯内壁有水滴且澄清石灰水变浑浊,说明Z既含有氢元素又含有碳元素,则Z为甲烷。 2019浙江台州某固体由Ba2+、Cu2+、Na+、Cl-、CO32-、SO42-中的几种离子构成,取一定质

15、量的该固体样品,进行如下实验:将固体溶于水得无色透明溶液,加入足量BaCl2溶液,过滤后得到5 g白色沉淀。在沉淀中加入过量稀硝酸,仍有3 g白色沉淀。在滤液中滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀。则该固体中一定含有( )A.Na+、CO32-、SO42-B.Cu2+、CO32-、SO42-C.Cl-、CO32-、SO42-D.Na+、Ba2+、Cl-思路分析 将固体溶于水得无色透明溶液,说明其一定不含Cu2+;加入足量BaCl2溶液,过滤后得到5 g白色沉淀,说明固体中可能含有SO42-、CO32-中的一种或两种;在沉淀中加入过量稀硝酸,仍有3 g白色沉淀,说明存在不溶于稀硝酸的白色沉淀,即说明

16、白色沉淀中含有BaSO4和BaCO3,则固体中一定含有CO32-和SO42-,一定不含Ba2+;滤液中含有过量的稀硝酸,在滤液中滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明生成了不溶于稀硝酸的AgCl沉淀,说明滤液中存在Cl-,但由于步骤中加入了足量的BaCl2溶液,因此无法确定生成的AgCl沉淀中Cl-的来源,即无法确定原固体中是否含有Cl-;由以上分析可知Ba2+和Cu2+都不存在,根据电荷守恒定律,该固体中一定含有Na+。解答物质的检验、鉴别题的注意事项(1)不能向待检验物质中直接加入试剂,应当只取少量试样于容器(如试管或小烧杯)中进行检验,若待检验的物质是固体,而检验时需要用其溶液时,应先取

17、少量试样用蒸馏水溶解制成溶液。(2)不能把待检验的物质当作已知物质来描述实验现象,即不能未检先知。(3)对多种待检验的物质进行并列检验时,要注意避免已加入的试剂对后续实验的影响。1.2019湖北仙桃下列化肥中,利用其物理性质即可与其他化肥区别开来的是( )A.硫酸铵B.磷矿粉C.尿素 D.硝酸钾2.2019广东广州区别下列物质的方法错误的是( )A.羊绒与棉花(灼烧)B.醋酸与盐酸(滴入酚酞)C.硬水与软水(加入肥皂水)D.氯化钾与氯化铵(加熟石灰研磨)3.2019山东临沂下列鉴别物质所用的方法,错误的是( )A.羊毛纤维和合成纤维点燃闻气味B.氢氧化钠和硝酸铵加水溶解C.稀盐酸和稀硫酸滴加氯

18、化钡溶液D.木炭粉末和氧化铜粉末观察颜色4.2019河南,10下列区分物质的方法或试剂不正确的是( )A.用带火星的木条区分氧气和氮气B.用熟石灰区分氯化铵和氯化钾C.灼烧后闻气味区分羊毛线和腈纶线D.用酚酞溶液区分硫酸和硫酸钠溶液5.2019广东有一混合气体通过澄清石灰水无明显现象,剩余气体经浓硫酸洗气后点燃,在火焰上方罩上干冷烧杯,烧杯内壁出现水雾。符合上述现象的气体组合是( )A.H2、CO、CO2B.N2、O2、CO2C.H2、CH4、COD.H2、CH4、CO26.2019四川成都下列各组物质的鉴别方法与结论均正确的是( )选项物质方法与结论A黄铜与铜相互刻画,留下痕迹的是黄铜B高锰

19、酸钾与二氧化锰取样加热,向试管中伸入带火星的木条,木条复燃的是高锰酸钾C氯化钠与硝酸铵取样溶解,试管外壁有水雾的是氯化钠D稀盐酸与稀硫酸取样测pH,pH大的是稀盐酸7.2019海南区分下列各组物质的两种方法都正确的是( )选项ABCD需区分的物质磷矿粉和碳铵酒精和水呼出气体和空气黄金和黄铜方法一加水,搅拌,观察测pH滴加氢氧化钠溶液加入氯化铝溶液方法二闻气味观察颜色滴加酚酞溶液加入稀盐酸8.2019湖南湘西州为了给三瓶失去标签的无色溶液Na2CO3、CaCl2、稀盐酸贴上正确的标签,某同学首先给三瓶失去标签的无色溶液编号为A、B、C,然后用滴管分别取少量A、B、C两两混合后产生如下现象:(1)

20、A与B混合无明显现象;(2)A与C混合后产生白色沉淀;(3)B与C混合后,产生气泡。由此该同学推断出A、B、C正确的顺序是( )A.Na2CO3、CaCl2、稀盐酸B.CaCl2、Na2CO3、稀盐酸C.CaCl2、稀盐酸、Na2CO3D.稀盐酸、CaCl2、Na2CO39.2019湖南邵阳用括号内的物质不能区分的一组是( )A.NaCl、NaOH、NH4NO3三种固体(水)B.K2CO3、Na2SO4、BaCl2三种溶液(稀硫酸)C.铁粉、炭粉、氧化铜粉末(稀盐酸)D.NaOH、NaCl、Na2SO4三种溶液(酚酞)10.2019濮阳二模现有石蕊、盐酸、氢氧化钙、氢氧化钠、碳酸钠五种溶液,不

21、用其他试剂就可将它们逐一鉴别出来,其鉴别顺序是( )A.B.C.D.11.2019山东济宁不使用其他试剂,利用物质间两两混合将物质区别开(提供的物质可重复使用),也是物质鉴别的常用方法。下面四组物质利用上述方法可鉴别开的是( )A.H2SO4、Na2SO4、BaCl 2、FeCl3B.BaCl2、HCl、NaNO3、AgNO3C.Na2CO3、HNO3、NaNO3、BaCl2D.H2SO4、NaOH、MgCl2、Ba(NO3)212.2019郑州二模请写出鉴别下列物质的方法。(1)一氧化碳与二氧化碳。(2)棉花纤维和羊毛纤维。类型3 物质的除杂1.除杂的原则(不增、不减、易分离)(1)杂不增:

22、不引入新的杂质。(2)主不减:不减少被提纯物质的质量,即除杂试剂不能与被提纯物质反应。(3)易分离:将杂质转化为与主要成分状态不同的物质(如沉淀、气体或水),易分离。2.除杂的方法(1)物理方法:过滤:可用于将可溶性物质和不溶性物质分离,如粗盐的提纯。结晶:可用于溶解度受温度影响大的物质与溶解度受温度影响小的物质的分离,如KNO3与NaCl的分离。蒸馏:可用于沸点不同的物质的分离,如从石油中分离出汽油、煤油等。(2)化学方法:化气法:将杂质转化为气体除去,如除去NaCl溶液中的Na2CO3,可加入适量稀盐酸。沉淀法:将杂质转化为沉淀,再过滤除去,如除去NaCl溶液中的Na2SO4,可加入适量B

23、aCl2。置换法:将杂质通过置换反应而除去,如除去Zn(NO3)2溶液中的Fe(NO3)2,可加入足量的Zn,再过滤。转化法:通过化学反应将杂质转化为被提纯物质,如除去CO2中的CO,可将气体通过灼热的CuO。加热法:通过加热将易受热分解的杂质除去,如除去CaO中的CaCO3,可通过高温煅烧的方法除去CaCO3。溶解法:将杂质溶于某种试剂而除去,如除去C中的CuO,可加入足量稀盐酸或稀H2SO4,再过滤,可得C。3.常见气体和固体除杂归纳物质状态被提纯物质杂质除杂试剂及方法气体COCO2先通过氢氧化钠溶液,再通过浓硫酸CO2CO通过灼热的氧化铜CO2H2先通过灼热的氧化铜,再通过浓硫酸CO2H

24、Cl先通过饱和碳酸氢钠溶液,再通过浓硫酸H2HCl先通过氢氧化钠溶液,再通过浓硫酸或碱石灰N2O2通过灼热的铜网固体CuFe加入足量的稀硫酸或稀盐酸,过滤CuFe2O3加入足量的稀硫酸或稀盐酸,过滤CuCuO加入足量的稀硫酸或稀盐酸,过滤CuOCu在空气中(或氧气流中)灼烧混合物CaCO3CaCl2加水溶解,过滤、洗涤、干燥4.液体除杂方法(1)先确定被提纯物质和杂质所含的离子:如除去NaCl中含有的少量Na2CO3,被提纯物质中含有Na+和Cl-,杂质中含有Na+和CO32-;(2)确定杂质离子,即被提纯物质中不含有的离子CO32-;(3)先确定除杂试剂的一种离子,即能与CO32-反应的离子

25、:如H+、Ca2+或Ba2+等;(4)确定除杂试剂的另一种离子,即不能引入其他离子,则另一种离子应为Cl-;(5)确定除杂试剂:将确定的阴、阳离子结合,即HCl、CaCl2或BaCl2。 2019广东广州除去下列物质中所含杂质(括号内为杂质)的实验,能达到目的的是( )A.NaOH(Na2CO3):加入适量稀盐酸B.CO(CO2):通过装有浓硫酸的洗气瓶C.CuO(C):在空气中充分灼烧D.MgSO4(Na2SO4):溶解,过滤思路分析 氢氧化钠和碳酸钠都能和稀盐酸反应;CO和CO2都不溶于浓硫酸且都不与浓硫酸反应;C在空气中充分灼烧生成二氧化碳气体,能除去杂质且没有引入新的杂质;MgSO4和

26、Na2SO4都易溶于水,不能通过溶解、过滤除去。气体除杂时,常利用被提纯物质和杂质性质上的差异。比如除去CO中少量的CO2,利用二者性质的差异:CO的性质(可燃性、还原性、毒性、不与碱反应、难溶于水),CO2的性质(能与碱反应、能与水反应、不支持燃烧、能溶于水)。分析可知,可选用NaOH做除杂试剂。1.2019云南昆明除去FeCl2溶液中的CuCl2,可选用的试剂是( )A.FeB.CuC.HClD.Ag2.2019原创制取二氧化碳气体时,所得的二氧化碳气体中会混有少量水蒸气杂质,要除去其中的水蒸气,可将混合气体通入 ( )A.浓盐酸B.生石灰C.浓硫酸D.氢氧化钠固体 3.2019原创欲除去氯化钙溶液中含有的少量盐酸,在不用指示剂的条件下,应加入的试剂是( ) A.烧碱B.纯碱C.石灰石D.熟石灰4.2019海南除去下列物质中的少量杂质,所用操作方法正确的是( )选项物质(括号内为杂质)除杂方法AMnO2(KCl)加入适量的水