内容正文:
专题四 物质的鉴别、除杂和离子共存
物质的鉴别
1.初中常见物质的颜色
黑色固体:氧化铜、炭粉、铁粉、四氧化三铁、二氧化锰;
红色固体:铜(紫红)、氧化汞、氧化铁(红棕);
有色溶液:Cu2+(蓝)、Fe2+(浅绿)、Fe3+(黄)、KMnO4(紫红色)。
2.初中常见沉淀
白色沉淀:AgCl、BaSO4、Mg(OH)2、Al(OH)3、CaCO3、BaCO3、Ag2CO3;
红褐色沉淀:Fe(OH)3;
蓝色沉淀:Cu(OH)2。
以上常见沉淀均不溶于水,只有AgCl、BaSO4不会与酸反应,其他的沉淀均会与酸反应。
3.初中常见物质的特性
有磁性、能磁化的物质:Fe、Fe3O4;
溶于水放热,溶液温度升高的物质:氢氧化钠、浓硫酸;
溶于水吸热,溶液温度降低的物质:硝酸铵;
溶于水既不吸热也不放热的物质:氯化钠、蔗糖;
与水反应放热的物质:氧化钙。
[例1] 只用一种试剂就能将 Ba(OH)2、CuCl2、NaOH、K2SO4、
(NH4)2SO4、NH4Cl六种固体鉴别出来的是( )
A.H2O B.HCl C.NaOH D.NaCl
解析:六种物质溶于水中,氯化铜溶液为蓝色,首先被鉴别出来;再将氯化铜加入其余五种溶液中,有蓝色沉淀的为氢氧化钠和氢氧化钡;取氢氧化钡和氢氧化钠中的一种与剩余的三种溶液混合,若是能分别产生白色沉淀、白色沉淀和刺激性气味的气体、刺激性气味的气体,则取的是氢氧化钡,剩下的是氢氧化钠,与氢氧化钡反应只产生白色沉淀的是硫酸钾,既产生沉淀又产生刺激性气味的气体的是硫酸铵,只产生刺激性气味的气体的是氯化铵,可以鉴别。
答案:A
[例2] 除去下列物质中所含的少量杂质(括号内为杂质),所用试剂和方法正确的是( )
A.O2(N2):通过灼热的铜网
B.CO2(CO):通入氧气后点燃
C.FeSO4溶液(CuSO4):加入过量的铁粉,过滤
D.NaCl溶液(Na2SO4):加入过量的BaCl2溶液,过滤
解析:通过灼热的铜网,除去的是氧气,A错误;通入氧气后点燃会引入新杂质氧气,且CO2中含有少量CO,不能被点燃,B错误;过量的铁粉与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,过滤后得到硫酸亚铁溶液,C正确;过量的
BaCl2溶液与Na2SO4反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠溶液,除去硫酸钠,引入了新杂质氯化钡,D错误。
答案:C
[例3] 判断下列说法是否正确:
现有KOH、NH4NO3、Ba(OH)2、Na2SO4、NaNO3、Na2CO3几种无色溶液,另选用一种试剂就可以把它们鉴别出来。 。
解析:鉴别KOH、NH4NO3、Ba(OH)2、Na2SO4、NaNO3、Na2CO3几种无色溶液,分别滴加稀硫酸,产生白色沉淀的是氢氧化钡,产生无色气体的是碳酸钠,再用氢氧化钡滴到剩余四种溶液中,产生刺激性气味的气体的是硝酸铵,产生白色沉淀的是硫酸钠,最后用硝酸铵滴到剩余两种溶液中,产生刺激性气味的气体的是氢氧化钾,另一种则是硝酸钠,用一种试剂可把它们鉴别出来,说法正确。
答案:正确
物质的除杂
1.除杂原则
所谓除杂也叫提纯,是指除去杂质,同时被提纯物质不得改变,除杂质题至少要满足两个条件:①加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应,即除杂不能除去主要物质;②反应后不能引入新的杂质。
2.初中常见物质的除杂分为三类
(1)气体除杂:根据被提纯物质和杂质在性质上的差异,选择固体或液体除杂试剂,将杂质气体通过除杂试剂,经吸收、反应转化为主气体;如浓硫酸具有吸水性,可除去杂质气体中的水,干燥中性或酸性气体;氢氧化钠固体易潮解,可除去杂质气体中的水,干燥中性或碱性气体。
(2)固体除杂
①优先选择用水溶解、过滤、蒸发滤液的方法除杂。
②根据被提纯物质和杂质在性质上的差异选用气体或液体除杂试剂。
方法一:将杂质转化为气体除去。
方法二:将杂质转化为溶液除去。
(3)液体除杂(被提纯物质和杂质都溶于水)
①液体之间的除杂,一般为酸、碱、盐之间的除杂,其实质为溶液中阴、阳离子的反应。
②液体除杂有时可根据物质溶解度不同进行除杂即提纯,如溶解度随温度的升高而增大的物质,提纯采用冷却热饱和溶液法;溶解度受温度影响变化不大的物质,提纯采用蒸发结晶的方法;溶解度随温度升高而减小的物质,提纯采用升高温度的方法。
③常见离子对应的除杂试剂选择
[例4] (2023岳阳改编)物质的鉴别和分离提纯是化学学习的重要部
分,下列实验设计不能达到实验目的的是( )
选项 实验目的 实验设计
A Na2CO3中含有少量CaCO3 加水溶解、过滤、蒸发
B 鉴别真黄金和假黄金(铜锌合金) 加稀硫酸
C 除去铜粉中含有的少量CuO 通入氧气加热
D 除去CO2中混有的少量O2 将气体通过灼