内容正文:
主题四科学探究与化学实验
专题13物质的检验与鉴别、除杂与分离
(实验方案的设计与评价)
回核心考点
回归教材构建体象
一、物质的检验
1.常见气体的检验
气体
检验方法
实验现象
02
将带有火星的木条插入集气瓶中
木条复燃
C02
将气体通入澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
水蒸气
将气体通过无水CuSO4粉末
无水CuSO4由白色变成蓝色
将气体通过灼热的Cu0后,
CuO由黑色变成红色,
再通入澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
CO
产生蓝色火焰,烧杯内壁没有水雾出现,
澄清石灰水变浑浊
点燃,在火焰上方罩一个干燥的烧杯:
产生淡蓝色火焰,烧杯内壁有水雾出现,
H2
然后迅速把烧杯倒过来,向烧杯内注入
澄清石灰水不变浑浊
少量澄清石灰水,振荡
产生蓝色火焰,烧杯内壁有水雾出现,
CH4
澄清石灰水变浑浊
HCI
将气体通入硝酸银溶液
有白色沉淀产生
NH3
闻气味
有刺激性气味(氨味)
2.常见离子的检验
(1)一种离子的检验
离子
检验方法
实验现象
取样,滴加紫色石蕊溶液
溶液变红
H
测定溶液pH
pH 7
取样,加入活泼金属(如镁条、锌粒等)或碳酸盐
有气泡产生
取样,滴加紫色石蕊溶液(无色酚酞溶液)
溶液变蓝(红)
OH
测定溶液pH
pH >7
取样,加入可溶性铜盐(铁盐)溶液
有蓝(红褐)色沉淀产生
CI
取样,滴加稀硝酸和AgNO3溶液
有白色沉淀产生
SO2
取样,滴加稀硝酸和Ba(NO3)2溶液
有白色沉淀产生
Co}(或
取样,滴加稀盐酸(或稀硫酸),
有气泡产生,
HCO
并将产生的气体通入澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
含Cu2的溶液呈蓝色:
观察颜色
Cu2+、Fe3
含Fe3*的溶液呈黄色
含Cu2的溶液中有蓝色沉淀产生:
取样,滴加NaOH(或KoH等)溶液
含Fe3的溶液中有红揭色沉淀产生
(2)两种离子的检验
离子
检验方法
实验现象
①取样,加入过量Ba(NO3)2(或BaCL2等)溶液;
①有白色沉淀产生;
Co}、oH
②取上层清液,加入无色酚酞溶液(或CuC溶液等)
②上层清液变红
(或有蓝色沉淀产生等)
①取样,加入过量稀硝酸:
①有气泡产生;
Co?、C
②取上层清液,加入AgNO3溶液
②有白色沉淀产生
①取样,加入足量Ba(NO3)2溶液:
①有白色沉淀产生:
Co?、So
②取沉淀,加入足量稀硝酸(或稀盐酸)
②沉淀部分溶解
二、物质的鉴别
1.鉴别方法
(1)物理方法
鉴别方法
举例
观察法
①液体:含Cu2+的溶液呈蓝色、含Fe2的溶液呈浅绿色、含Fe3的溶液呈黄色;
(颜色)
②固体:碳粉、铁粉、CuO、MnO2、FeO4为黑色固体,Cu、FeO3、红磷为红色固体
闻气味
浓氨水、浓硫酸和浓盐酸;HCl、NH3、SO2和CO2;
白酒、白醋和蒸馏水
CaCO3和NaCI(依据溶解性不同)
加水法
CuSO4和Na2CO3(依据溶液颜色_不同)
NaOH、NaCl和NHNO?(依据溶解时溶液的温度变化不同)
(2)化学方法:利用各物质的化学性质差异,加入合适的试剂进行鉴别
物质
鉴别方法
现象与结论
分别取样,
无明显现象的是碳粉:
碳粉和CuO
加入稀疏酸(或稀盐酸)
固体溶解且形成蓝色溶液的是CuO
BaCO3和
分别取样,
固体
无明显现象的是BaSO4;
BaSO4
加入稀盐酸(或稀硝酸)
固体溶解,有气泡产生的是BaCO
NaHCO,和
分别取样,充分加热(提示:NaHCO
固体质量无明显变化的是Na2CO3:
Na2CO3
受热易分解)
固体质量减少的是NaHCO,
分别取样,
无明显现象的是NaOH溶液;
Na2C03和
加入CaCl2(或BaCl2等)溶液
有白色沉淀产生的是Na2CO3溶液
NaOH
分别取样,
无明显现象的是NaOH溶液;
加入稀疏酸(或稀盐酸)
有气泡产生的是NaCO3溶液
石蕊(酚酞)溶液不变色的是BaC2
分别取样,
溶液
溶液;
加入紫色石蕊(无色酚酞)溶液
溶液变蓝(红)的是NaOH溶液
NaOH和
分别取样,加入CC遂
无明显现象的是BaCL溶液:
BaCl2
CuNO2l溶液(注:鉴别出OH)
有蓝色沉淀产生的是NaOH溶液
分别取样,加入H2SO4(或Na2S04
无明显现象的是NaOH溶液:
等)溶液(注:鉴别出Ba+)
有白色沉淀产生的是BaC2溶液
2.生活中常见物质的鉴别方法
物质
鉴别方法
现象与结论
分别取样,灼烧
无明显现象的是真黄金;变黑的是假黄金
真、假黄金(铜锌合金)
分别取样,加入稀盐酸
无明显现象的是真黄金_;
(或稀硫酸)
有气泡产生的是假黄金
纯金属和其对应的合金
互相刻画
无明显划痕的是合金:有明显划痕的是纯金属
羊毛纤维、棉纤维
有烧毛发气味的是羊毛纤维;有烧纸气
分别抽丝,灼烧
和合成纤维
味的是棉纤维;有特殊气味的是合成纤维
三、物质的除杂
1.除杂原则
①主不减:被提纯的物质不能和加入的试剂反应。
②杂不增:不能引入新的物质。
③易分离:使被提纯的物质和杂质转化为不同状态(固、液、气),固体和液体的分离方法为过滤。
2.除杂方法
(1)物理方法
方法
适用范围或原理
举例
①固体与液体混合物的分离
过滤法
②可溶性固体与不溶性固体混合物的分离
粗盐中难溶性杂质的除去
蒸发
①分离溶质与溶剂
从含有HCI的NaCI溶液中分离出
物
结
结晶
②除去易挥发的杂质
固体NaCI
晶
理
法
降温
可溶性固体溶质溶解度受温度影响变化大
方
除去NO3中混有的少量的NaC
结晶
小不同
法
洗气法
除去某气体中的水蒸气
H2H2O):通过浓疏酸
磁吸法
利用物质的特性
分离铁粉和铜粉,可用磁铁吸引
对于由沸点不同的液体组成的混合物,用
工业上分离液态空气制氧气:
蒸馏法
蒸馏的方法将它们一一分离。
石油的分馏
(2)化学方法
方法
原理
举例
气体法
除去Na2S04中的Na2C03,可选用稀H2S04
与杂质反应生成气体而除去
将Co3转化成C02
沉淀法
将杂质转化为沉淀过滤除去
NaOH溶液中混有少量的Ca(OH田2,
可加入适量的Na2CO3溶液将Ca2+转化成CaC03
除
置换法
将杂质通过置换反应而除去
除去FeSO4中的CuSO4,可加适量的铁淞,再过滤
去
溶解法
将杂质溶于某种试剂而除去
除去C粉中CuO粉,可加适量的稀盐酸,再过滤
化
法
学
加热或
杂质高温易分解,
除去CaO中的CaCO3,可高温煅烧
煅烧法
通过高温将杂质除去
除去Na2CO3(NaHCO3),加热至质量不再减少
法
选择适当的试剂与气体中的
除去C0中混有的少量CO2
吸收法
杂质反应
可选用氢氧化钠溶液。
将杂质通过化学反应转化为
除去C02中的C0,
转化法
被提纯的物质
可将气体通过灼热的氢化铜
除去CaCl溶液中的少量Nacl,可先加足量
将需要的物质先沉淀,
提取法
再加酸溶解复原
Na2CO3溶液,充分反应后过滤,洗涤,
向滤渣中加入稀盐酸
四、物质的分离
1.物质分离的原理:运用合适的方法把混合物中的几种物质分开,得到各种成分的原来状态的过程。
2.“分离一除杂”的区别
①物质分离:最终各成分要恢复到原来的物质状态:
②物质除杂:只需要主物质恢复到原来的物质状态。
3.常见物质的分离
方法
举例
说明与解释
过滤法
加入足量的水,溶解,过滤,得到滤渣为碳酸钙:
碳酸钙和氯化钙固体
蒸发滤液得到氯化钙固体。
蒸馏法
水和酒精
沸点不同,酒精沸点低先分离出来
磁吸法
Cu和Fe
飞有磁性,能被磁铁吸引出来
化学法
加入适量Na2CO3溶液,过滤,得到NaCl溶液;
BaCl2溶液和NaCl溶液
向滤渣中加入适量的稀盐酸,得到BaCL2溶液
A基础巩固
钻研教材夯实基础
1。(2020江西)下列实验方案合理的是(D)
选项
实验目的
所用试剂或方法
A
检验氧气
通入澄清石灰水
8
鉴别硬水和软水
取样,加入明矾
C
除去氯化钾溶液中的碳酸钾
加入适量的稀硝酸
0
自制酸碱指示剂
将捣烂的牵牛花用酒精浸泡后过滤
2。(2025江西)下列实验设计合理的是(B)
选项
实验目的
实验方法或试剂
A
除去氧化铜中的碳粉
隔绝空气加强热
小
鉴别氯化钠固体和硝酸铵固体
取样,加水,测温度
c
检验甲烷中是否含碳元素
点燃,将干燥的烧杯罩在火焰上方
D
除去氧气中的水蒸气
将气体通过浓疏酸(答案不唯一)
3。(2024·江西)下列方案合理的是(B)
选项
实验目的
所用试剂或方法
A
比较镁、锌、银的金属活动性
锌片、银片和氯化镁溶液
B
除去粗盐中难溶性杂质
溶解、过滤、蒸发
c
除去水中的色素和异味
明矾
D
鉴别酒精与白醋
闻气味(合理即可)
4。(2023·江西)下列方案合理的是(B)
选项
实验目的
所用试剂或方法
A
除去二氧化碳中的少量一氧化碳
点燃
B
鉴别水和过氧化氢溶液
取样,分别加入二氧化锰
c
比较锌、铁的金属活动性
锌片、铁片和硫酸镁溶液
D
鉴别化肥硝酸钾和磷矿粉
观察外观
5。(2022江西)下列实验方案正确的是(A)
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别氯化铵和氯化钾
取样,加熟石灰研磨,闻气味
B
除去粗盐中的难溶性杂质
溶解、过滤、洗涤、干燥
c
鉴别氢气和甲烷
点燃,用冷而干燥的烧杯罩在火焰上方,观察现象
D
除去银粉中的锌粉
加入足量的稀盐酸,充分反应后过滤、洗涤、于燥
6。(2021·江西)下列实验方案合理的是(B)
选项
实验目的
所用试剂或方法
Y
除去铁钉表面的铁锈
长时间浸泡在过量的稀盐酸中
B
鉴别磷矿粉和硝酸铵固体
取样,观察颜色
c
将硬水软化
加肥皂水
D
鉴别蒸馏水和氯化钾溶液
蒸发
7。(2019江西)下列方案正确的是(C)
选项
实验目的
实验方法或所加试剂
A
除去一氧化碳中的二氧化碳
通过灼热的氧化铜
B
除去硫酸亚铁中含有的硫酸铜
加入足量的锌粉,过滤
c
鉴别羊毛与涤纶
取样,分别灼烧并闻气味
D
鉴别硝酸钠溶液和硝酸钡溶液
取样,滴加适量的稀疏酸
8。(2018·江西)下列方案正确的是(B)
选项
实验目的
实验设计
A
除去氯化铁溶液中硫酸铁
加入适量的硝酸钡溶液、过滤
B
鉴别硝酸铵溶液和硝酸镁溶液
取样,分别加入氢氧化钠溶液
c
除去粗盐中混有的泥沙
加水溶解、蒸发
D
鉴别氧化钙和碳酸钙两种固体粉末
加水,触摸试管外壁,看是否有发热现象
9。(2017·江西)下列实验设计能达到实验目的的是(B)
选项
实验目的
实验设计
b
除去食盐中少量的硫酸钠
溶解,过滤
B
除去氮气中的少量氧气
将气体通过灼热的铜网
C
鉴别硬水和软水
观察样品颜色
0
鉴别稀盐酸和氢氧化钾溶液
取样,分别滴加无色酚酞溶液,观察现象
10.(2016江西)下列实验方案能达到预期目的是(B)
A.分离食盐和泥沙--蒸发结晶
B.除去氧化钙中的碳酸钙--高温煅烧
C.检验露置于空气中的氢氧化钠溶液是否变质·-滴入无色酚酞
D.鉴别氯化钠固体和硝酸铵固体一取样,加水测温度、滴加氢氧化钠溶液闻气味等
B能力提升
培养能力精益求精
11。(2025·兰州)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
除杂:KCI溶液中含有少量K2SO4
加入过量BaCl2溶液,过滤
B
验证:锌、铁、铜三种金属的活动性顺序
用铁片、Z(NO3)2溶液和CSO4溶液进行实验
鉴别:N2和C02
将燃着的小木条伸入集气瓶中
D
称取5.0 gNaCl加入到盛有100mL水的烧杯中完全
配制:100g溶质质量分数为5%的NaCl溶液
溶解(p水=1g/cm3)
12.(2025·黑龙江)下列实验方案能达到实验目的的是(C)
选项
实验目的
实验方案
A
分离:CaCo3固体和CaCl2固体
溶解、过滤、洗涤、干燥
B
除杂:Cu(NO3)2溶液中混有AgNO3溶液
加入足量铁粉,过滤
C
鉴别:氧化铜和铁粉
取样滴加稀盐酸,观察现象
D
检验:NaOH溶液是否变质
取样,滴加少量稀盐酸,观察现象
13.(2025·深圳)下列实验中能达到相应实验目的的是(D)
选项
实验
方法
b
除去铁钉表面的铁锈
加入过量稀硫酸
B
除去C02中少量的02
用燃着的木条
c
鉴别碳粉和MnO2
加水观察是否溶解
0
检验NaOH溶液是否变质
加入过量HCI
14.(2025广西)下列实验方案中,不能达到实验目的的是(D)
选项
实验目的
实验方案
A
分离铁粉和铜粉
用磁铁吸附
B
区分羊毛制品与合成纤维
灼烧,闻气味
C
鉴别硝酸铵和氢氧化钠固体
取等质量固体,加入等量水,比较温度变化
D
除去一氧化碳中的氧气
将混合气体通过足量灼热的氧化铁
15。(2025·苏州)下列实验方案不能达到相应实验目的的是(B)
选项
实验目的
实验方案
干燥H2
将气体通过盛有浓硫酸的洗气瓶
B
鉴别稀硫酸和氯化钠溶液
取样,分别滴加酚酞溶液,观察颜色
c
比较纯铜片与黄铜片的硬度
将两者相互刻画,观察划痕
将NH4NO3固体加入水中,搅拌,
D
探究NHNO3固体溶解过程的能量变化
测量过程中温度的变化
16。(2025·南充)设计实验以达成相应的目的是重要的化学能力,下列实验方案设计不合理的是(D)
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别羊毛纤维和涤纶
取样、灼烧、闻气味
B
实验室制02
向装有少量MnO2的锥形瓶中缓慢加入H2O2溶液
c
分离CaCl2和CaCo3
加水溶解、过滤、洗涤、干燥;蒸发、结晶
D
除去C02中的C0气体
先通过NaOH溶液,再通过浓硫酸
17.(2025·绥化)把下列各组物质加入足量的水中,搅拌后只得到无色、澄清溶液的一组是(B)
A.NaCl、CuSO4、KOH
B.NO3、BaCl2、NaOH
C.K2CO3、Na2SO4、CaCl2
D.MgCl2、INO3、BaCO3
18。(2025·眉山)在pH=1的环境下,下列各组离子能大量共存且形成无色透明溶液的是(B)
A.NHt、K+、OH、NO3
B.Nat、K+、SO-、CI
C.Ag、Na+、Cl、NO3
D.Fe2+、Ca2+、C1、OH
19.实验是进行科学研究的重要手段,实验方案的合理设计是实验成功的基本保证。下列实验方案设计合
理的是(A)
选项
实验目的
实验方法
A
除去MgC2溶液中混有的少量CuCl2
加入足量的镁粉,充分搅拌后过滤
B
检验酒精中含有碳元素
在空气中点燃,在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯
c
分离CaCo3和CaO的混合物
加适量水,充分溶解后过滤
D
鉴别氧化铜粉末和铁粉
取样,分别滴加盐酸溶液,观察现象
C素养探究
形成素养内化素质
20.。【科学思维·建构模型】思维模型是依据事物发展内在规律所建立的解决问题的基本框架,能引导有序
思维、增进深度理解、促进问题解决。小科建构了“混合物提纯”的思维模型:
分离转移
混合物
→性质差异
目标组分
恢复原态
反应转化
【初步理解】根据混合物组分的性质差异,获得混合物中目标组分。
(1)海水淡化是将海水中的盐与水分开,常压加热蒸馏法是其中的一种:常压下将海水加热形成水蒸气,
再液化得到淡水的过程。从建模角度分析,海水加热形成水蒸气属于上述模型中的分离转移(填
“分离转移”或“反应转化”)。
【探究本质】根据组分的性质差异,选择合适方法,实现物质提纯。
(2)从含少量氯化钠的硝酸钾固体中提纯硝酸钾,是通过溶解、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
实现的。其中过滤操作将硝酸钾晶体与溶液分离是根据颗粒大小不同。
【实践应用】根据混合物中某组分发生化学反应,提高混合物中目标组分纯度。
(3)小科取10克混有少量硫酸的盐酸溶液,滴入氯化钡溶液至不再产生沉淀,经过滤、洗涤和干燥得到
沉淀0.233克,则原混合溶液中硫酸的溶质质量分数为0.98%。
【融合创新】依据科学原理,融合技术与工程,形成新颖而有价值的解决实际问题方案。
(4)常压加热蒸馏法,能耗大、成本高。小科查阅资料获知,现在世界上的许多大型海水淡化工厂,都已
经采用低压加热蒸馏法,请解释其蕴含的科学道理液体的沸点随气压的降低而降低,从而节约能量
消耗。
化学用语
垒土成山汇水成河
请填写下列化学用语:
物质
1
2
3
4
5
6
名称
氢氧根离子
硫酸根离子
碳酸根离子
碳酸氢根离子
铵根离子
硝酸根离子
符号
OH
S042
C032
HCO;
NH
NO3
化学反应
化学方程式
1
电解水
2H,0通电
2H2↑+02↑
2
碳酸在常温下分解
H2C03==H20+C02↑
3
碳酸钙高温分解
CaC0,商温Ca0+c0,t
锌与稀硫酸反应
Zn+HS04ZnS04+H2↑
5
铁与稀盐酸反应
Fe+2HCl=-FeCl2+H2↑
令错题反思
知错能改善黄火焉
错题题号
原因分析
审题错误口;知识模糊口☐;思路错误口;计算错误口;粗心大意口;其他原因口
教材溯源
九年级化学(上/下册)教材:第页,第单元课题
核心知识
正确解法
反思启示