内容正文:
提分专题六 物质的检验、鉴别与除杂(必考)
考向1 物质的检验(5年4考)
一、常见气体的检验
气体
检验方法
实验现象
O2
将带火星的小木条伸入气体中
木条复燃
CO2
通入澄清石灰水 中
澄清石灰水变浑浊
H2
点燃,在火焰上方罩一个干燥的小烧杯,过一会儿,迅速把小烧杯倒转过来,加入少量澄清石灰水,振荡
烧杯内壁出现无色液滴,澄清石灰水不变浑浊
CH4
烧杯内壁出现无色液滴,澄清石灰水变浑浊
CO
CO
将气体依次通过灼热的CuO和澄清石灰水
烧杯内壁未出现无色液滴,澄清石灰水变浑浊
二、常见离子的检验
观察法:常见在溶液中显色的离子:Cu2+(蓝色);Fe2+(浅绿色);Fe3+(黄色)。
变色法:酸性溶液使紫色石蕊溶液变红 ;碱性溶液使无色酚酞溶液变红 ,使紫色石蕊溶液变蓝 。
气体法:H+、C、N等,通过反应使其产生H2、CO2、NH3,并检验生成的气体。
沉淀法:OH-、S、C、Cl-、Ba2+等,使其产生沉淀,并检验生成的沉淀是否溶于酸。
离子
检验方法
现象或结论
H+
滴加酸碱指示剂,如紫色石蕊溶液
溶液变为红 色
用pH试纸测其pH
pH<(或小于) 7
加入氢前金属或碳酸盐
有气泡产生
加入CuO(或Fe2O3)粉末
固体逐渐溶解,溶液变为蓝 色(或黄 色)
加入难溶性碱,如Cu(OH)2
固体逐渐溶解,溶液变为蓝 色
OH-
滴加无色酚酞溶液
溶液变红
用pH试纸测其pH
pH>(或大于) 7
加入可溶性铜盐(或铁盐、铵盐、镁盐)溶液,如氯化铜(合理即可) 溶液
产生蓝色沉淀(与上一空对应)
Cl-
先加入硝酸银溶液,再加入稀硝酸
产生白 色沉淀,且沉淀不溶于稀硝酸
S
先加稀盐酸酸化,再加氯化钡溶液
加入稀盐酸后无明显现象,加入氯化钡溶液后产生白色沉淀
C
先加入可溶性钙盐或钡盐,再滴加稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水中
有白色沉淀产生,加入酸后有无色无臭的气体产生,且澄清石灰水变浑浊
考向2 物质的鉴别(2023.5C)
实验室鉴别下列物质的方法不正确的是(D)
选项
物质
方法
A
二氧化碳和氨气
闻气味
B
NaCl固体和NH4NO3固体
将固体溶于水,测量温度
C
纯铜片和黄铜片
相互刻画,观察有无划痕
D
铁粉和四氧化三铁
用磁铁吸引
【技巧点拨】物理方法:依据特殊的物理性质区分物质,即一看(颜色)、二闻(气味)、三溶解(溶解性或溶解时的吸放热现象)、四特殊(磁性)等。
鉴别下列物质的方法正确的是(C)
选项
物质
方法
A
氢气和甲烷
点燃,在火焰上方罩一个干燥烧杯,观察现象
B
稀盐酸和氯化钠溶液
分别加入无色酚酞溶液
C
木炭和氧化铜粉末
加入稀盐酸
D
稀硫酸和硫酸钠溶液
分别加入氯化钡溶液
【技巧点拨】化学方法:①根据酸碱性不同,可使用酸碱指示剂、pH试纸等鉴别。②加入其他试剂,通过化学反应,观察并分析反应现象(如燃烧、产生气泡或沉淀、放热、变色等) 进行鉴别。
化学知识可以解决生活中许多实际问题,下列实验方案不能解决相应实际问题的是(B)
选项
实际问题
实验方案
A
鉴别白醋和白酒
取样后闻气味
B
鉴别假黄金(铜锌合金)和黄金
观察颜色
C
鉴别食盐和纯碱
取样后滴加食醋
D
鉴别羊毛、棉花和合成纤维
取样后灼烧闻气味
考向3 物质的除杂
一、除杂原则
二、常见物质的除杂
1.固体的除杂
(1)物理方法
①过滤法:当被提纯物质和杂质中只有一种可溶于水,可通过加水溶解、过滤的方法。
②结晶法:当被提纯物质和杂质均能溶于水,且其溶解度相差较大时,可通过加水溶解,蒸发结晶或降温结晶的方法。
③其他物理方法:磁铁吸引法、吸附等。
(2)化学方法:当两种物质都难溶于水,可选用气体或液体等除杂试剂。
下列除去物质中杂质(括号内为杂质)的方法不正确的是 (D)
选项
物质(杂质)
实验方案
A
KCl(MnO2)
加足量水溶解,过滤、蒸发结晶
B
C(CuO)
加入足量的稀盐酸,过滤、洗涤、干燥
C
CaO(CaCO3)
高温煅烧
D
Fe(Fe2O3)
加入过量的木炭粉,高温还原
2.液体的除杂
液体除杂思路
①对比,找出杂质离子和非杂质离子;
②找出与杂质离子不共存且不引入新杂质的物质或离子;
③结合杂质离子和非杂质离子,确定除杂试剂。
例如:除去NaCl溶液中的Na2CO3
(1)阳离子相同,阴离子不同
物质(杂质)
杂质离子
除杂试剂
NaCl溶液
(Na2SO4)
S
BaCl2
NaCl溶液
(NaOH)
OH-
稀盐酸
K2SO4溶液
(KOH)
OH-
稀硫酸
(2)阳离子不同,阴离子相同
物质(杂质)
杂质离子
除杂试剂
NaOH溶液[Ca(OH)2 ]
Ca2+
Na2CO3
NaCl溶液(CaCl2)
Ca2+
Na2CO3
FeSO4溶液(CuSO4)
Cu2+
Fe
CuSO4溶液(H2SO4)
H+
CuO[或Cu(OH)2]
3.气体的除杂
方法一:使杂质气体与物质反应、吸收除去
如:除去CO中的CO2
物质
杂质
试剂、方法
H2
HCl
先通过足量的NaOH(或氢氧化钠) 溶液,再通过浓硫酸
CO2
水蒸气
通过浓硫酸
CO2
O2
通过灼热的铜网
N2
O2
通过灼热的铜网
方法二:将杂质气体转化为主气体
物质
杂质
试剂、方法
CO2
HCl
通过足量的饱和NaHCO3(或碳酸氢钠) 溶液,再通过浓硫酸
CO
通过灼热的氧化铜
1.(2025合肥庐阳区一模)下列实验操作能达到实验目的的是(B)
选项
实验目的
实验操作
A
除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳
点燃
B
除去氯化亚铁溶液中少量的氯化铜
加入足量的铁粉然后过滤
C
鉴别二氧化碳和氮气
放入点燃的木条
D
提纯含有少量泥沙的粗盐
先加水溶解,过滤,再降温结晶
2.(2025龙东改编)下列实验方案能达到实验目的的是(B)
选项
实验目的
实验方案
A
配制50 g质量分数为16%的NaCl溶液
称8 g NaCl放入烧杯,加50 mL水,搅拌
B
鉴别:氧化铜和铁粉
取样滴加稀盐酸,观察现象
C
检验:NaOH溶液是否变质
取样,滴加少量稀盐酸,观察现象
D
除杂:Cu(NO3)2溶液中混有AgNO3溶液
加入足量铁粉,过滤
3.(2025合肥瑶海区二模)下列实验方案不能达到相应实验目的的是(D)
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别NaOH和NH4NO3固体
取样溶于水,测温度
B
干燥氢气
将气体通入盛有浓硫酸的洗气瓶
C
分离CaCO3和CaCl2固体
加水溶解,过滤、洗涤、干燥、蒸发结晶
D
验证Fe、Cu、Ag金属活动性顺序
将Cu和Ag分别浸入FeSO4溶液
4.(2023安徽5题改编)化学知识可以解决生活中许多实际问题,下列实验方案不能解决相应实际问题的是(B)
选项
实际问题
实验方案
A
除去水中的异味
加入适量的活性炭
B
检验雨水是否为酸雨
取样后滴加酚酞溶液
C
区分蔗糖水和生理盐水
取样后测导电性
D
检验NaCl溶液中是否含有MgCl2
取样后加入NaOH溶液
5.(2024武汉改编)某混合气体由CO2、CO、H2和水蒸气中的一种或多种组成。某同学利用下图装置验证该混合气体的组成,下列说法错误的是(C)
A.①中固体由白色变蓝色,可验证原混合气体中含有水蒸气
B.②中固体由黑色变红色,可验证原混合气体中含有CO或H2
C.③中石灰水变浑浊,可验证原混合气体中含有CO2
D.③中尾气进行点燃,可防止尾气造成污染
6.(2024大庆)碳酸锂Li2CO3是制备新能源汽车电池的重要原料。如图是模拟提纯碳酸锂的工艺流程图。
已知:Ⅰ.锂辉矿主要成分为Li2CO3,含泥沙等杂质。
Ⅱ.Li2CO3(化学性质与Na2CO3类似)为无色晶体,室温时微溶于水,在冷水中的溶解度比热水中大。
下列说法错误的是(C)
A.X可以是稀硫酸,常用澄清石灰水检验气体Y
B.将滤液2蒸发,当有较多固体出现时,停止加热
C.②中适宜用冷饱和Na2CO3溶液
D.此工艺可获得副产品Na2SO4
7.为除去粗盐中的泥沙以及可溶性杂质氯化镁、氯化钙、硫酸钠,某化学小组设计了以下方案。
(1)蒸发操作中,玻璃棒的作用是搅拌,防止因局部温度过高造成液滴飞溅 。
(2)固体A的成分是泥沙、硫酸钡、氢氧化镁[或泥沙、BaSO4、Mg(OH)2] 。
(3)写出一个加入过量X溶液时发生反应的化学方程式:CaCl2+Na2CO3 CaCO3↓+2NaCl[或Ba(OH)2+Na2CO3 BaCO3↓+2NaOH或BaCl2+Na2CO3 BaCO3↓+2NaCl] 。
(4)请将加适量稀盐酸的反应前后溶液中的离子种类补充完整(不考虑离子个数)。
8.(2025湖北)抗日战争时期,范旭东创办的黄海化学工业研究社(以下简称“黄海社”)西迁至四川,积极开展盐业研究。黄海社了解到当地存在一种困扰人民多年、病因未明的痹病。该社秉持“在原则上绝对的相信科学,在精神上以能服务社会为最大光荣”的信条,研究确认痹病是由当地人食用含BaCl2的井盐中毒引起。
在井盐生产中如何除去BaCl2?某学习小组循着黄海社足迹,开展了如下探究。
查阅资料:①BaSO4,白色固体,不溶于水,也不溶于盐酸。
②BaCO3,白色固体,不溶于水,溶于盐酸。
③BaCl2是重要的工业原料。
任务一:用“沉淀法”除去NaCl中的BaCl2
黄海社提出了芒硝(含Na2SO4)沉淀法:BaCl2+Na2SO4 BaSO4↓+2NaCl。
在卤水(盐水)中加入适量芒硝,搅拌均匀,静置沉降。
(1)该法在除去BaCl2的同时,NaCl产量增大 (填“增大”或“减小”)。
(2)有同学提出用Na2CO3代替芒硝也可除去BaCl2,理由是Na2CO3+BaCl2BaCO3↓+2NaCl (用化学方程式表示)。
(3)当时痹病患者的一种解毒措施是口服Na2SO4溶液。若服用Na2CO3溶液则不能解毒,原因是Na2CO3与胃酸中的HCl反应,不能除去BaCl2 。
任务二:用“结晶法”分离NaCl和BaCl2
黄海社提出了如下方案:
备锅二口,注入卤水,烧至沸热,待盐锅中氯化钠饱和析出,捞出放入温锅中再洗,捞出沥干;随时用温锅的卤水补充至盐锅,温锅中也随时补充新卤水,保持两锅卤水体积不变,如此循环操作。
图甲 图乙
(4)循环若干次后,盐锅卤水中的BaCl2达到饱和。依据图乙,经过降温 (填“降温”或“蒸发”)结晶可得到较纯净的BaCl2晶体。
(5)从能量的角度看,安装温锅的作用是利用热的烟气预热温锅中的卤水,节省燃料 。
(6)盐锅中捞出的NaCl晶体放入温锅中洗涤,而不直接使用水洗涤,其目的是:①减少NaCl溶解损失;②提高温锅中BaCl2溶液的浓度(或减少BaCl2的损失,或提高BaCl2产率) 。
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