第02讲 物质的分离、提纯与鉴别(复习讲义)(天津专用)2027年高考化学一轮复习讲练测
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内容正文:
第02讲 物质的分离、提纯与鉴别
内容导航
(
01
) (
命题透视·考情前瞻
) (
对标素养,研判高考命题趋势
)
(
02
) (
思维建模·脉络梳理
) (
搭建知识框架,构建系统思维
)
(
03
) (
考点精讲·靶向突破
) (
拆解核心考点,归纳解题范式
)
(
考点一
物质的分离与提纯
知识解构
知识点1
物质分离与提纯的“四原则”与“四必须”
知识点2
气体混合物的分离与提纯
知识点3
液体混合物的分离与提纯
∣
知识点4
固液、固固混合物的分离与提纯
知识点5
物质分离、提纯的其他方法
考向破译
考向1
气体混合物的分离与提纯
∣
考向2
液体混合物的分离与提纯
考向3
固液或固固混合物的分离与提纯
解题妙招1
常考的分离提纯操作
解题妙招2
分离提纯题的答题步骤
考点二
物质的检验与鉴别
知识解构
知识点1
常见气体的检验与鉴别
∣
知识点2
常见离子的检验与鉴别
知识点3
固态物质的检验与鉴别
∣
知识点4
常见气体的检验与鉴别
考向破译
考向1
物的检验
∣
考向2
物质的鉴别
解题妙招1
物质的检验与鉴别答题模型
解题妙招2
实验中
“
语言描述
”
类问题的思维模型
)
(
04
) (
真题溯源·考向感知
) (
溯源真题逻辑,感知高考考向
)
命题透视·考情前瞻
——对标素养,研判高考命题趋势
考情梳理—五年真题 考向梳理
核心考点
2026年
2025年
2024年
2023年
2022年
物质的分离与提纯
天津卷T9
天津卷T6
天津卷T15
物质的检验与鉴别
天津卷T6
天津卷T8
天津卷T3
天津卷T15
考向解读--洞悉趋势 精准预判
►命题解码:
1.“复杂混合物”的多步分离流程:预测题目将给出包含多种组分(如金属离子混合液、有机反应粗产物)的体系,要求考生设计多步分离流程。
2.新型分离技术的应用背景:虽然高中主要考查传统方法,但背景可能涉及前沿技术,考查其基本原理与传统方法的联系。
3.定量实验中的分离提纯误差分析:将分离提纯与定量测定结合,考查操作失误对结果的影响。
4.绿色除杂试剂的选择:在除杂环节,优先考查环境友好型试剂。
►复习目标:
1.学习研究物质性质,探究反应规律,进行物质分离、检验和制备等不同类型化学实验及探究活动的核心思路与基本方法。
2.体会实验条件控制对完成科学实验及探究活动的作用
思维建模·脉络梳理
——搭建知识框架,构建系统思维
考点精讲·靶向突破
——拆解核心考点,归纳解题范式
考点一 物质的分离与提纯
知●识●解●构
知识点1 物质分离与提纯的“四原则”与“四必须”
1.物质分离的原则
“四原则”
①不增加新的杂质(“ ”);②主体物质尽量不减少(“ ”);③主体物质转化而来的被提纯物质与杂质易分离(“易 ”);④被提纯物质易复原为主体物质(“易 ”)
“四必须”
①除杂试剂必须过量;②过量试剂必须除尽;③除杂途径必须最佳;④除去多种杂质时必须考虑加入试剂的先后顺序
知识点2 气体混合物的分离与提纯
1.气体除杂方法
方法
装置简图
说明
洗气法
洗气装置
气体应从
干燥法
球形干燥管除杂装置
U形干燥管除杂装置
①球形干燥管、U形干燥管中盛放颗粒状干燥剂。若要盛放粉末状干燥剂,则应该附着在石棉绒上。
②常用的干燥剂碱石灰的主要成分为氧化钙与氢氧化钠,碱石灰可除去杂质CO2、H2O、Cl2等。
③无水氯化钙不能干燥氨气,浓硫酸不能干燥NH3、H2S、HBr等。
④球形干燥管:气体应从
加热法
硬质玻璃管除杂装置
利用气体与固体物质反应,除去气体中的某种杂质。如硬质玻璃管中盛放铜网,在加热时可以除去N2中的O2
冷凝法
冷凝除杂装置
利用物质的 不同使杂质气体液化或凝华而除去。如除去SO2气体中的SO3蒸气等
(1)根据化学性质差异除杂
气体(杂质)
除杂试剂
原理
选择装置
CO2(HCl)
饱和NaHCO3溶液
HCl+NaHCO3NaCl+H2O+CO2
洗气装置
SO2(HCl)
饱和NaHSO3溶液
HCl+NaHSO3NaCl+H2O+SO2
洗气装置
H2S(HCl)
饱和NaHS溶液
HCl+NaHSNaCl+H2S
洗气装置
CO(CO2)
NaOH溶液
CO2+2NaOHNa2CO3+H2O
洗气装置
NO(NO2)
水
3NO2+H2O2HNO3+NO
洗气装置
CO2(SO2)
饱和NaHCO3溶液或酸性KMnO4溶液
SO2+2NaHCO3Na2SO3+2CO2+H2O或2KMnO4+5SO2+2H2O2MnSO4+K2SO4+2H2SO4
洗气装置
CH4
(CH2CH2、
)
溴的四氯化碳溶液
CH2CH2+Br2CH2BrCH2Br
CHBr2CHBr2
洗气装置
N2(O2)
灼热铜网
2Cu+O2 2CuO
硬质玻璃管除杂装置
CO2(CO)
灼热CuO
CO+CuO Cu+CO2
硬质玻璃管除杂装置
O2(CO2)
Na2O2固体
2CO2+2Na2O22Na2CO3+O2
硬质玻璃管除杂装置
(2)根据物理性质差异除杂
a.沸点差异
气体(杂质)
除杂试剂
选择装置
CO2(H2C2O4气体)
冰水
冷凝除杂装置
SO2(SO3气体)
冰水
冷凝除杂装置
Cl2(溴蒸气)
冰水
冷凝除杂装置
CO2(TiCl4气体)
冰水
冷凝除杂装置
b.溶解性差异
气体(杂质)
除杂试剂
选择装置
Cl2(HCl气体)
饱和食盐水
洗气装置
HBr(溴蒸气)
CCl4
洗气装置
得分速记
气体除杂思维模型
知识点3 液体混合物的分离与提纯
1.液体混合物的分离与提纯方法
方法或装置
适用范围
操作或注意事项
萃取
利用物质在两种不互溶的溶剂中的 的不同而得到分离
关闭活塞,向分液漏斗中加入溶液与萃取剂并塞上玻璃塞→用右手压住分液漏斗口部,左手握住活塞部分,把分液漏斗 过来振荡→将漏斗倾斜,打开活塞放气,关闭活塞,静置分层
分液
将两种 的液体分开
待液体分层后,将分液漏斗的玻璃塞打开或使玻璃塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗上的小孔,再打开活塞使下层液体从 放出,最后将上层液体从 倒出
蒸馏
分离 不同的液体混合物
①连接装置,检验装置气密性→在蒸馏烧瓶中加入 及试剂→通冷却水→加热(蒸馏烧瓶要垫陶土网),分离物质。
②蒸馏完毕后,应先 ,待装置冷却后,停止 ,再拆卸蒸馏装置。
③蒸馏装置中温度计的液泡应位于蒸馏烧瓶的 处,如果偏上则收集的馏分的沸点偏高,如果偏下则收集的馏分的沸点偏低。
④通常情况下,接收馏出液的锥形瓶不能加瓶塞,否则会使锥形瓶中的压强过大,可能引发事故
实验目的
原理
选择装置
用有机溶剂萃取水溶液中的CuR2(有机物)
有机萃取剂层与水层分离
萃取、分液装置
用CCl4(苯)萃取水溶液中的I2
萃取、分液装置
用NaOH溶液除去苯中的苯酚
有机层与水层分离
萃取、分液装置
用NaHCO3溶液除去乙酸异戊酯中的乙酸
萃取、分液装置
用Na2CO3溶液除去环己醇、环己烯中的硫酸
萃取、分液装置
待分离的液体混合物
原理
选择装置
丙醛与正丙醇
两者互溶、
沸点相差较大
蒸馏装置
二甲苯与苯
蒸馏装置
1-己醇与己烷
蒸馏装置
正丁醇与正丁醛
蒸馏装置
1,2-二溴乙烷与乙醚
蒸馏装置
苯与溴苯
蒸馏装置
得分速记
减压蒸馏
减压蒸馏(又称真空蒸馏)是分离和提纯化合物的一种重要方法,可降低组分的沸点,降低蒸馏温度,适用于高沸点物质和受热易分解、氧化或聚合的化合物的分离和提纯。其装置如图所示。
毛细管距瓶底1~2 mm,其在减压蒸馏时使极少量的空气进入液体而产生微小气泡,形成液体沸腾的汽化中心,防止液体暴沸,使蒸馏平稳发生。
液体混合物分离的思维模型
知识点4 固液、固固混合物的分离与提纯
方法或装置
适用范围
步骤、用途或注意事项
过滤
固(不溶)液分离
①“一贴二低三靠”。
②过滤时不能用玻璃棒搅拌。
③若过滤后,滤液仍然浑浊,需要再次过滤
蒸发结晶或蒸发
浓缩、冷却结晶
进行固(可溶)液分离或利用物质在同一溶剂中溶解度的变化差异进行固固(均溶)分离
①蒸发结晶:分离易溶性固体物质与溶剂,溶质在蒸发时不分解或不水解,待 时,熄灭酒精灯,用余热蒸干液体。
②蒸发浓缩、冷却结晶:分离受热易分解或带有结晶水的物质,如分离受热易分解的物质NaHCO3、NH4Cl等,分离带结晶水的化合物CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等,蒸发浓缩至 出现时停止加热、冷却结晶
升华
除去挥发性杂质或分离不同挥发性的固体混合物
将待升华的粗产品放在烧杯中→在烧杯上放置一个大小合适的盛有冷水的圆底烧瓶→加热烧杯,控制加热温度→收集凝结在圆底烧瓶底部的升华产品
实验目的
原理
选择装置或主要操作
除去粗盐中的不溶物
泥沙等不溶于水
过滤装置
分离MnO2和MnCl2溶液
MnO2不溶于水
过滤装置
分离水中的苯乙酸
苯乙酸微溶于水
过滤装置
分离水溶液中的CaC2O4
CaC2O4难溶于水
过滤装置
分离水溶液中的CaSO4
CaSO4微溶于水
过滤装置
分离水溶液中的NaHCO3
一定温度下NaHCO3晶体可从水溶液中析出
蒸发浓缩、冷却结晶
分离水溶液中的K2Cr2O7
一定温度下K2Cr2O7晶体可从水溶液中析出
蒸发浓缩、冷却结晶
分离水溶液中的Na2S2O3
一定温度下Na2S2O3晶体可从水溶液中析出
蒸发浓缩、冷却结晶
分离溶液中的ZnCl2和NH4Cl
ZnCl2和NH4Cl易溶于水,但ZnCl2的溶解度较大,浓缩溶液NH4Cl易析出
蒸发浓缩、冷却结晶
提纯含少量NaCl杂质的KNO3
NaCl、KNO3易溶于水,KNO3的溶解度受温度影响较大,NaCl的溶解度受温度影响不大
蒸发浓缩、冷却结晶
得分速记
重结晶
重结晶指析出的晶体经过溶解后再次从溶液中结晶析出的过程,是一种利用不同物质的溶解度随温度变化的不同而进行分离、提纯的方法。为了制得更纯的晶体,有时可进行多次重结晶。
利用溶解度受温度影响选择不同的物质分离方法
①溶解度受温度影响较小的物质(如NaCl)采用蒸发结晶的方法;如NaCl溶液中含有NaNO3,应采用蒸发结晶、趁热过滤的方法。
②溶解度受温度影响较大的物质(或带有结晶水)采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法;如NaNO3溶液中含有NaCl,应采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤的方法。
知识点5 物质分离、提纯的其他方法
方法
适用条件
举例
加热法
混合物中有热稳定性差的物质且加热该物质可转化为被提纯物质,可直接加热,将热稳定性差的物质转化
纯碱中混有小苏打
沉淀法
在混合物中加入某种试剂,使其中一种以沉淀的形式分离出去
加适量Na2CO3溶液除去NaCl溶液中的BaCl2
转化法
不能通过一次反应达到分离的目的时,要先转化为其他物质分离,然后将转化后的物质恢复为原物质
除去MgCl2溶液中的AlCl3时,可加入过量的NaOH溶液,使Mg2+、Al3+分别转化成Mg(OH)2沉淀和Na[Al(OH)4]溶液,过滤后,在Mg(OH)2沉淀中加入适量盐酸,得到MgCl2溶液
酸、碱
溶解法
被提纯物质不与酸或碱反应,而杂质可与酸或碱发生反应
用盐酸除去SiO2中的CaCO3;用NaOH溶液除去铁粉中的铝粉
氧化还原法
对混合物中混有的还原性杂质,可加入适当的氧化剂将其氧化为被提纯物质;对混合物中混有的氧化性杂质,可加入适当的还原剂将其还原为被提纯物质
将过量铁粉加入混有FeCl3的FeCl2溶液中,振荡、过滤,可除去FeCl3杂质
电解法
利用电解原理来分离、提纯物质
电解精炼铜
调节pH法
通过加入试剂来调节溶液的pH,使溶液中的杂质转化为沉淀而除去
CuCl2溶液中含有FeCl3杂质,由于Fe3+水解,溶液呈酸性,可加入CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3等调节溶液的pH,将Fe3+转化为沉淀
离子交换法
利用离子交换剂来分离、提纯物质
软化硬水
考●向●破●译
考向1 气体混合物的分离与提纯
例1(2026·天津南开·一模)下列图示中,实验方法或操作正确的是
A.量取20.00mL盐酸
B.用乙醇萃取中的
C.收集
D.除去中的HCl
A.A B.B C.C D.D
【变式1·变载体】(25-26高三下·天津宁河·开学考试)下列实验操作或装置能达到目的的是
A.混合浓硫酸和乙醇
B.除去中的HCl
C.固体与浓硫酸制备
D.用瓷坩埚加热熔化NaOH固体
A.A B.B C.C D.D
【变式2】下列实验装置和操作能达到实验目的的是
A.制备晶体
B.检验1-氯丁烷中氯元素
C.检验乙炔的还原性
D.除去中的气体
A.A B.B C.C D.D
【变式3】下列方法能达到除杂目的的是
选项
物质(括号内为杂质)
方法
A
点燃混合气体
B
铁粉(铝粉)
稀硫酸
C
(水蒸气)
将混合气体通过浓硫酸
D
饱和碳酸钠溶液
A.A B.B C.C D.D
考向2 液体混合物的分离与提纯
例2(25-26高三上·天津武清·阶段检测)下列实验中,所采取的分离或提纯方法与对应原理都正确的是
实验目的
分离或提纯方法
原理
A
分离溶于水中的碘
乙醇萃取
碘在乙醇中的溶解度较大
B
除去乙醇中的乙酸
加入CaO固体后蒸馏
乙酸转化为难挥发的乙酸钙
C
除去甲烷中的乙烯
通过酸性溶液洗气
乙烯与酸性溶液反应
D
除去苯中的甲苯
加入足量浓溴水后分液
溴单质在苯中的溶解度较大
A.A B.B C.C D.D
解题妙招
常考的分离提纯操作
1.溶解、过滤、蒸发中玻璃棒的使用;
2.蒸馏中冷却水的走向、加热和通冷却水的顺序、沸石(或碎瓷片)的添加、温度计水银球的位置等;
3.萃取分液中萃取剂的选择、常见萃取剂与水的密度大小比较、分液时上层液体的取出方法等;
4.结晶操作(蒸发结晶、降温结晶、重结晶);
5.易水解阳离子对应的盐酸盐、硝酸盐,脱水和溶液配制时抑制水解的方法;
6.电化学方法提纯金属时,电极材料的确定;
【变式1·变载体】(2026·天津南开·模拟预测)明朝的《本草纲目》记载:“烧酒非古法也,自元时创始,其法用浓酒和糟入甑(指蒸锅),蒸令气上,用器承滴露”。该段文字记载的白酒(烧酒)制造过程中,用到的分离提纯方法为
A.蒸馏 B.萃取 C.分液 D.结晶
【变式2·变题型】(25-26高三上·天津河东·期末)下列实验操作或装置正确的是
A.分离和水
B.氯化钠焰色试验
C.测NaClO溶液的pH
D.实验室制备少量氯气
A.A B.B C.C D.D
【变式3·变考法】(25-26高三上·天津·阶段检测)下列实验设计能达到实验目的的是
A.用装置①蒸发溶液得到固体
B.用装置②除去中混有的少量HCl
C.用装置③可以分离和
D.利用装置④,用酒精萃取碘水中的碘
考向3 固液或固固混合物的分离与提纯
例2(24-25高三上·天津河东·期末)下列装置能用于相应实验的是
A.粗盐水的过滤
B.制备
C.乙酸乙酯的制备与收集
D.制备
A.A B.B C.C D.D
解题妙招
分离提纯题的答题步骤
第一步:确定被提纯物质与除杂对象
对比两者物理性质、化学性质的差异,利用差异性(溶解度差异、密度差异、熔沸点差异、与某些物质反应的差异性等),选择合适的分离原理或除杂试剂;除杂试剂除去杂质的同时,不消耗被提纯物质,不引入新的杂质。
第二步:选择合适的分离或除杂装置
根据分离原理选择合适的分离装置(过滤、分液、蒸馏等);根据除杂试剂的状态及反应条件,选择合适的装置,液体试剂一般选洗气瓶,固体试剂一般用干燥管或U形管。
第三步:综合分析,合理解答
综合分析物质分离是否完全,被提纯物质中的杂质是否被除去。
【变式1·变载体】(25-26高三上·天津南开·期末)朴(pò)硝也称芒硝,《本草衍义》中记载的精炼方法:“腊月中出新瓦罐,满注热水,用朴硝二升,投汤中,搅散,挂北檐下,俟消(同“硝”)渗出罐外,羽收之。”该精炼操作和未涉及的过程是
A.萃取、分液 B.搅拌混合 C.冷却结晶 D.加热溶解
【变式2·变题型】(25-26高三下·天津河东·开学考试)下列实验的对应操作中不合理的是
A.制备晶体
B.检验是否沉淀完全
液面距刻线约1 cm
C.从模拟侯氏制碱法获得后的母液中获取晶体
D.配制一定物质的量浓度的NaCl溶液
A.A B.B C.C D.D
【变式3·变考法】(25-26高三上·天津·期中)某含锶(Sr 第五周期第ⅡA族)废渣主要含有,还有少量、、等杂质,一种提取该废渣中锶的流程如下图所示。
下列说法不正确的是
A.由制备无水应在HCl的气流中加热
B.盐浸环节存在沉淀的转化,说明相同条件下溶解度:
C.“浸出液”中主要的金属离子有、
D.在过饱和溶液中加入晶种可以促使晶体析出,结晶速度越慢越易得到大颗粒晶体
考点二 物质的检验与鉴别
知●识●解●构
知识点1 常见气体的检验与鉴别
物质
检验或鉴别的依据
O2
用带火星的小木条检验,小木条
CO
能使灼热的CuO由黑色变为 且气体产物使澄清石灰水 ;通入PdCl2溶液中产生
SO2
无色、有刺激性气味的气体,通入品红溶液中,品红溶液 ,加热溶液又变为 ;通入酸性KMnO4溶液或溴水中,溶液 ;通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊
NO
无色气体,遇空气变为
Cl2
黄绿色气体,有刺激性气味,能使湿润的淀粉-KI试纸变 ;能使湿润的蓝色石蕊试纸
NO2
红棕色气体,有刺激性气味,通入水中生成 溶液,其水溶液呈
HCl
无色、有刺激性气味,在潮湿的空气中产生 ;用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时产生 ;通入AgNO3溶液中产生 (HCl极易溶于水,通入溶液时注意防倒吸)
NH3
无色、有刺激性气味,能使湿润的红色石蕊试纸变
H2S
有臭鸡蛋气味,能使湿润的醋酸铅试纸变黑;通入CuSO4溶液中产生
H2、CO、CH4
点燃时火焰均为淡蓝色,可通过检验它们的燃烧产物进行鉴别:将气体产物先通入无水硫酸铜中,再通入澄清石灰水中。若无水硫酸铜变蓝,澄清石灰水不变浑浊,则为 ;若无水硫酸铜变蓝,澄清石灰水变浑浊,则为 ;若无水硫酸铜不变色,澄清石灰水变浑浊,则为
CO2
无色无味,可使澄清石灰水先变浑浊后变澄清,但不能使品红溶液、酸性KMnO4溶液、溴水等褪色
知识点2 常见离子的检验与鉴别
1.沉淀法
离子
试剂
现象
离子方程式
Cl-、Br-、
I-
AgNO3溶液和稀HNO3
分别产生 色沉淀(AgCl)、
色沉淀(AgBr)、 色沉淀(AgI)
Ag++Cl- AgCl↓
Ag++Br- AgBr↓
Ag++I- AgI↓
S
稀盐酸和BaCl2溶液
加稀盐酸不产生沉淀,加BaCl2溶液后生成 色沉淀
Ba2++S BaSO4↓
Fe2+
NaOH溶液
色沉淀→灰绿色沉淀→
色沉淀
Fe2++2OH-Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O
4Fe(OH)3
K3[Fe(CN)6]
溶液
生成 色沉淀
Fe2++[Fe(CN)6]3-+K+ KFe[Fe(CN)6]↓
Fe3+
NaOH溶液
产生 色沉淀
Fe3++3OH-Fe(OH)3↓
Al3+
NaOH溶液
产生 色沉淀,NaOH溶液过量时沉淀
Al3++3OH-Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH-[Al(OH)4]-
Ag+
硝酸酸化的NaCl溶液
产生 色沉淀
Ag++Cl- AgCl↓
氨水
产生 色沉淀,氨水过量时沉淀
Ag++NH3·H2O(少量)AgOH↓+N
AgOH+2NH3·H2O[Ag(NH3)2]++OH-+2H2O
2.气体法
离子
试剂
现象
离子方程式
N
浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸
在加热条件下,产生有刺激性气味的气体,且气体能使湿润的红色石蕊试纸变
N+OH-NH3↑+H2O
C
氯化钡溶液、稀硝酸
加氯化钡溶液生成白色沉淀,加稀硝酸后白色沉淀溶解,产生无色无味气体
Ba2++C BaCO3↓
BaCO3+2H+ Ba2++H2O+CO2↑
S
氯化钡溶液、盐酸、品红溶液
加氯化钡溶液生成白色沉淀,加盐酸后白色沉淀溶解,将生成的气体通入品红溶液中,溶液褪色
Ba2++S BaSO3↓
BaSO3+2H+ Ba2++SO2↑+H2O
3.显色法
离子
试剂
现象
离子方程式或说明
I-
淀粉溶液和氯水
溶液显
2I-+Cl2 2Cl-+I2,淀粉遇碘变蓝
Fe2+
KSCN溶液和氯水
滴加KSCN溶液后无变化,再滴加氯水后溶液变为
2Fe2++Cl22Cl-+2Fe3+
Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
Fe3+
KSCN溶液
溶液变为
Fe3++3SCN- Fe(SCN)3
Na+、K+、
Ca2+
Pt丝(或Fe丝)和稀盐酸
火焰分别呈黄色、紫色(透过蓝色钴玻璃)、
知识点3 固态物质的检验与鉴别
知识点4 常见气体的检验与鉴别
1.有机物的鉴别或检验的一般方法
(1)利用有机物某些重要的物理性质,如密度、溶解性等
烃(烷烃、烯烃、炔烃、苯及其同系物)的密度一般小于水,而溴苯、硝基苯、四氯化碳的密度大于水,故它们在水中的分层情况不同。另外液态烷烃、苯及苯的同系物、溴苯、硝基苯、四氯化碳还能把Br2从溴水中萃取出来,使液体分层,这一性质也常用于有机物的鉴别或检验。
(2)根据有机物的燃烧情况观察其是否可燃(大部分有机物都可燃,四氯化碳不可燃);燃烧时产生黑烟的多少(可区分乙烷、乙烯和乙炔等);燃烧时的气味(如识别聚氯乙烯、蛋白质等)。
(3)根据有机物官能团的性质
物质
试剂与方法
现象与结论
饱和烃与不饱和烃
加入溴水或酸性KMnO4溶液
褪色的是
苯与苯的同系物
加酸性KMnO4溶液
褪色的是
含醛基的化合物
加银氨溶液、水浴加热
有 产生
加新制Cu(OH)2悬浊液、加热
煮沸后有 生成
醇
加乙酸、浓硫酸,加热
有果香味液体生成
羧酸
加Na2CO3溶液
有气体逸出
加紫色石蕊溶液
溶液显
淀粉
加碘水
溶液显
蛋白质
灼烧
有 气味
加浓硝酸微热
显 (含苯环的蛋白质)
2.有机物与Na、NaOH、Na2CO3、NaHCO3的作用整理
特点
无O—H键
有O—H键
有酰基
有C—X键
类别
烃、醛、酮
醇
酚
羧酸
酯、酰胺
卤代烃
Na
不反应
取代
不反应
NaOH
不
反
应
中和
(复分解)
水解
水解(NaOH水溶液/△)、消去(NaOH醇溶液/△)
Na2CO3
取代
不反应
NaHCO3
不反应
复分解
不反应
3.有机物与酸性高锰酸钾溶液或溴水的作用整理
烯烃、炔烃
甲苯
醇
苯酚
醛
酸性KMnO4溶液
氧化(褪色)
氧化
氧化(褪色)
溴水
加成
(褪色)
萃取
(分层)
混溶(甲醇、乙醇、丙醇等部分醇)
取代
(白色沉淀)
氧化(褪色)
得分速记
还原性官能团有醛基、氨基、(酚)羟基、(醇)羟基;酸性官能团有羧基、(酚)羟基;碱性官能团有—NH2或取代氨基。
考●向●破●译
考向1 物质的检验
例1(25-26高三上·天津滨海新区·阶段检测)根据实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作及现象
对应结论
A
向1mL 0.1mol·L—1 KI 溶液中加入5mL 0.1mol·L-1 FeCl3溶液,萃取分液后,向水层滴入KSCN溶液,溶液变成红色
Fe3+与I-所发生的反应为可逆反应
B
向酸性KMnO4溶液中滴加邻甲基苯胺()溶液褪色
邻甲基苯胺中氨基表现还原性
C
取两支试管分别加入2mL 0.5mol/L CuCl2溶液,将其中一支试管加热,溶液颜色呈黄绿色;另一支试管置于冷水中,溶液颜色呈蓝绿色
说明在CuCl2溶液中,存在平衡:
[Cu(H2O)4]2+ + 4Cl-⇌[CuCl4]2- + 4H2O,且该反应为吸热反应
D
取少量酸催化后的淀粉水解液于试管中,先加入过量氢氧化钠溶液中和酸,再加少量碘水,溶液未变蓝
淀粉已经完全水解
A.A B.B C.C D.D
解题妙招
模型建构——物质的检验与鉴别答题模型
命题特点:透过“现象”(外观、反应现象)看“本质”(反应),物质的定性与定量分析。(1)物质的检验“三部曲”→取样→加入试剂→现象和结论;(2)混合体系→除干扰因素→检验;(3)物质鉴别→特征试剂→特征现象→鉴别出溶液→再用于鉴别其他溶液。
1.气态物质的检验与鉴别
(1)气态物质的检验与鉴别思维模型
明确—待检验气体分析—待检验气体的物理性质及化学性质选择—合适的检验方法
如:CO的检验CO易燃、具有还原性
(2)气态物质的检验流程
由于气态物质贮存困难,使用时易扩散,故检验时要尽可能利用其物理性质;若利用其化学性质,则先考虑使用试纸。一般按下列顺序进行检验:
2.液体物质(或溶液中离子)的检验与鉴别
(1)液体物质(或溶液中离子)的检验思维模型
如:Fe3+的检验
Fe2+的检验
(2)检验液体的操作流程
物质检验时,用语言描述实验过程一般分三部分,即实验操作→实验现象→实验结论。
实验操作取少量待测液于试管中,滴加××溶液
实验现象产生××色沉淀、××色××味气体或溶液由××色变为××色
实验结论说明原溶液中含××离子或××物质
3.固体物质的检验与鉴别
(1)固体物质的检验与鉴别思维模型
(2)模型应用
【变式1·变载体】(2026·天津和平·三模)只用一种试剂,将、、、四种物质的溶液区分开,这种试剂是
A.溶液 B.溶液 C.溶液 D.溶液
【变式2】(2026·天津河西·三模)下列有关物质提纯、鉴别、检验方法正确的是
A.用重结晶法提纯含少量的苯甲酸
B.用盐酸酸化的硝酸钡溶液检验固体是否变质
C.用澄清石灰水鉴别溶液、溶液
D.用溴水鉴别己烯和乙醛
【变式3】(25-26高三下·天津河东·开学考试)下列实验中,能达到实验目的的
A.验证牺牲阳极法
B.比较和与酸反应的快慢
C.用光洁的铁丝蘸取待测样品检验烧碱样品中是否含有
D.检验待测液中是否含有
A.A B.B C.C D.D
考向2 物质的鉴别
例2(25-26高三上·天津滨海新区·开学考试)下列方法(试剂)中,无法鉴别和两种物质的是
A.硝酸银溶液 B.稀硫酸 C.pH试纸 D.焰色试验
解题妙招
模型建构——实验中“语言描述”类问题的思维模型
命题特点:“原因解释型”“目的操作型”“现象描述型”等,语言描述需科学、准确。(1)“原因解释型”→书写反应方程式→从影响因素分析原因;(2)“目的操作型”→学科核心素养→从变量角度分析目的;(3)“现象描述型”→“海、陆、空”找消失的现象→“海、陆、空”找产生的现象。
1.“操作”模型
(1)蒸发结晶的操作:将溶液转移到蒸发皿中加热,并用玻璃棒不断搅拌,待有大量晶体析出时停止 加热 ,利用 余热 蒸干剩余水分。
(2)测溶液pH的操作:取一小块pH试纸放在表面皿或玻璃片上,用蘸有待测液的玻璃棒点在(或用胶头滴管吸取待测液滴在) 试纸中部 ,观察试纸颜色变化,并与 标准比色卡 对比。
(3)滴定操作:滴定时, 左手 控制滴定管活塞, 右手 摇动锥形瓶,眼睛注视 锥形瓶 内溶液颜色的变化。
(4)证明沉淀完全的操作:静置,取沉淀后的上清液,滴加少量××试剂(沉淀剂),若没有沉淀生成,说明沉淀完全。
(5)洗涤沉淀的操作:沿玻璃棒向漏斗(过滤器)中的沉淀上加洗涤剂至 全部浸没 沉淀,静置使其全部滤出,重复操作2~3次。
(6)检验沉淀是否洗涤干净的操作:取最后一次洗涤液,滴加少量××试剂(根据沉淀可能吸附的杂质离子,选择合适的检验试剂),若没有××(特征现象)出现,证明沉淀已洗涤干净。
2.“仪器或试剂作用”模型
(1)反应容器中和大气相通的玻璃管的作用:避免反应容器中压强过大。
(2)有机物分离过程中加无水氯化钙的作用:干燥(除水)。
(3)制备气体的装置中恒压滴液漏斗上的支管的作用:保证反应容器(一般为圆底烧瓶)内压强与恒压滴液漏斗内压强相等(平衡压强),使恒压滴液漏斗内的液体顺利滴下。
3.“目的或原因”模型
(1)冷凝回流的作用及目的:防止××蒸气逸出而脱离反应体系,提高××物质的转化率。
(2)加入氧化性试剂的目的:使××(还原性)物质转化为××物质。
(3)沉淀的目的:除去杂质××。
(4)沉淀用乙醇洗涤的目的:①减小固体的溶解损失;②除去固体表面吸附的杂质;③乙醇挥发带走水分,使固体快速干燥。
(5)控制溶液pH的目的:防止××离子水解;防止××离子沉淀;确保××离子沉淀完全;防止××物质溶解等。
(6)加热的目的:增大反应速率或促进平衡向××方向(一般是有利于生成目标产物的方向)移动。
(7)水浴加热的目的:便于控制反应温度,使受热均匀。
(8)反应前通入××气体的目的:排尽空气,避免对反应造成干扰或发生副反应;反应后通入××气体的目的:将产生的气体全部吹出,被后续装置完全吸收。
(9)“趁热过滤”后,先向滤液中加入少量水,加热至沸腾,然后再“冷却结晶”出目标产物的原因:稀释溶液,防止降温过程中杂质析出,提高产品的纯度。
(10)加过量A试剂的原因:使B物质反应完全或提高B物质的转化率等。
(11)温度不高于××℃的原因:温度过低反应速率较小,温度过高××物质(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3等)分解或××物质(如浓盐酸)挥发或促进××物质(如AlCl3等)水解等。
(12)减压蒸馏(减压蒸发)的原因:减小压强,使液体沸点降低,防止××物质(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3等)受热分解。
(13)在××气体氛围中蒸发、反应的原因:抑制××离子的水解(如蒸发AlCl3溶液得无水AlCl3时需在HCl气流中进行,加热MgCl2·6H2O得MgCl2时需在HCl气流中进行等)。
(14)配制××溶液时事先煮沸蒸馏水的原因:除去溶解在蒸馏水中的氧气,防止××物质被氧化。
4.“实验现象”模型
描述现象时要注意语言的全面性、准确性,全面性要包括看到的、听到的、触摸到的、闻到的;准确性要指明产生这种现象的部位。按“现象+结论”模式描述时,忌现象、结论不分,正确的思维是根据××现象推出生成了××物质或发生了××反应。
溶液
由××色变成××色;液面上升(或下降);溶液变浑浊;生成××色沉淀;产生大量气泡
固体
固体表面产生大量气泡;逐渐溶解;由××色变成××色
气体
生成××色××味气体;气体由××色变成××色
【变式1·变载体】鉴别下列物质采用的试剂不可行的是
A.、、碳粉三种固体粉末:浓盐酸
B.、、三种溶液:气体
C.、、三种溶液:紫色石蕊溶液
D.、、三种溶液:溶液
【变式2·变题型】(2025·天津·模拟预测)一次性鉴别等浓度的、、NaClO三种溶液,下列方法不可行的是
A.氨水 B.溶液 C.氢碘酸溶液 D.酚酞试液
【变式3·变考法】(25-26高三上·天津·期末)浓度均为的、、三种溶液,仅用一种试剂就可以鉴别出来的是
A.滴加盐酸溶液 B.滴加酚酞试剂
C.滴加溶液 D.滴加饱和溶液
真题溯源·考向感知
1.(2025·天津·高考真题)天津位于渤海之滨,地处“九河下梢”,因河而生,向海而兴,自古流传着“精卫填海”“哪吒闹海”等传说,其海水资源丰富,下列说法错误的是
A.海水可经蒸馏制备淡水
B.海水经氯气氧化可直接得到液溴
C.海水晒盐的过程涉及溶液的蒸发、结晶
D.用离子交换膜法电解饱和溶液可得到烧碱溶液
2.(2025·天津·高考真题)依据下列实验操作及现象,不能得出相应结论的是
实验操作及现象
结论
A
将稀盐酸滴入NaHCO3溶液中,产生的气体通入澄清的石灰水,石灰水变浑浊
非金属性:Cl>C
B
硫化锌(ZnS,白色)、硫化镉(CdS,黄色)为难溶电解质。向浓度均为0.1 mol/L的Zn2+、Cd2+混合液中,滴加Na2S稀溶液,先出现的沉淀是黄色的
C
向可能含有Fe2+的未知溶液中,滴加1滴溶液,有特征蓝色沉淀生成
原未知溶液中含有Fe2+
D
向含有新制的氢氧化铜的碱性溶液中,加入乙醛溶液并加热,出现砖红色沉淀
乙醛具有还原性
A.A B.B C.C D.D
3.(2023·天津·高考真题)下列方法(试剂)中,无法鉴别和两种物质的是
A.焰色试验 B.试纸 C.稀氨水 D.
4.(2023·天津·高考真题)明代《武备志》中记载了提纯硫黄的油煎法:“先将硫打豆粒样碎块,每斤硫黄用麻油二斤,入锅烧滚。再下青柏叶半斤在油内,看柏枯黑色,捞去柏叶,然后入硫黄在滚油内,待油面上黄沫起至半锅,随取起,安在冷水盆内,倒去硫上黄油,净硫凝一并在锅底内者是”,下列叙述错误的是
A.“先将硫打豆粒样碎块”是为了增大硫的表面积 B.“青柏叶”变“枯黑色”起到指示油温的作用
C.“倒去硫上黄油”实现固液分离 D.提纯硫磺的油煎法利用了蒸馏原理
5.(2022·天津·高考真题)下列实验操作中选用仪器正确的是
用量筒量取10.00mL盐酸
用瓷坩埚加热熔化NaOH固体
用分液漏斗分离乙酸异戊酯和水的混合物
配制一定温度的NaCl饱和溶液,用温度计测温并搅拌
A
B
C
D
A.A B.B C.C D.D
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第02讲 物质的分离、提纯与鉴别
内容导航
(
01
) (
命题透视·考情前瞻
) (
对标素养,研判高考命题趋势
)
(
02
) (
思维建模·脉络梳理
) (
搭建知识框架,构建系统思维
)
(
03
) (
考点精讲·靶向突破
) (
拆解核心考点,归纳解题范式
)
(
考点一
物质的分离与提纯
知识解构
知识点1
物质分离与提纯的“四原则”与“四必须”
知识点2
气体混合物的分离与提纯
知识点3
液体混合物的分离与提纯
∣
知识点4
固液、固固混合物的分离与提纯
知识点5
物质分离、提纯的其他方法
考向破译
考向1
气体混合物的分离与提纯
∣
考向2
液体混合物的分离与提纯
考向3
固液或固固混合物的分离与提纯
解题妙招1
常考的分离提纯操作
解题妙招2
分离提纯题的答题步骤
考点二
物质的检验与鉴别
知识解构
知识点1
常见气体的检验与鉴别
∣
知识点2
常见离子的检验与鉴别
知识点3
固态物质的检验与鉴别
∣
知识点4
常见气体的检验与鉴别
考向破译
考向1
物的检验
∣
考向2
物质的鉴别
解题妙招1
物质的检验与鉴别答题模型
解题妙招2
实验中
“
语言描述
”
类问题的思维模型
)
(
04
) (
真题溯源·考向感知
) (
溯源真题逻辑,感知高考考向
)
命题透视·考情前瞻
——对标素养,研判高考命题趋势
考情梳理—五年真题 考向梳理
核心考点
2026年
2025年
2024年
2023年
2022年
物质的分离与提纯
天津卷T9
天津卷T6
天津卷T15
物质的检验与鉴别
天津卷T6
天津卷T8
天津卷T3
天津卷T15
考向解读--洞悉趋势 精准预判
►命题解码:
1.“复杂混合物”的多步分离流程:预测题目将给出包含多种组分(如金属离子混合液、有机反应粗产物)的体系,要求考生设计多步分离流程。
2.新型分离技术的应用背景:虽然高中主要考查传统方法,但背景可能涉及前沿技术,考查其基本原理与传统方法的联系。
3.定量实验中的分离提纯误差分析:将分离提纯与定量测定结合,考查操作失误对结果的影响。
4.绿色除杂试剂的选择:在除杂环节,优先考查环境友好型试剂。
►复习目标:
1.学习研究物质性质,探究反应规律,进行物质分离、检验和制备等不同类型化学实验及探究活动的核心思路与基本方法。
2.体会实验条件控制对完成科学实验及探究活动的作用
思维建模·脉络梳理
——搭建知识框架,构建系统思维
考点精讲·靶向突破
——拆解核心考点,归纳解题范式
考点一 物质的分离与提纯
知●识●解●构
知识点1 物质分离与提纯的“四原则”与“四必须”
1.物质分离的原则
“四原则”
①不增加新的杂质(“不增”);②主体物质尽量不减少(“不减”);③主体物质转化而来的被提纯物质与杂质易分离(“易分离”);④被提纯物质易复原为主体物质(“易复原”)
“四必须”
①除杂试剂必须过量;②过量试剂必须除尽;③除杂途径必须最佳;④除去多种杂质时必须考虑加入试剂的先后顺序
知识点2 气体混合物的分离与提纯
1.气体除杂方法
方法
装置简图
说明
洗气法
洗气装置
气体应从 长导管进短导管出
干燥法
球形干燥管除杂装置
U形干燥管除杂装置
①球形干燥管、U形干燥管中盛放颗粒状干燥剂。若要盛放粉末状干燥剂,则应该附着在石棉绒上。
②常用的干燥剂碱石灰的主要成分为氧化钙与氢氧化钠,碱石灰可除去杂质CO2、H2O、Cl2等。
③无水氯化钙不能干燥氨气,浓硫酸不能干燥NH3、H2S、HBr等。
④球形干燥管:气体应从 大口进小口出
加热法
硬质玻璃管除杂装置
利用气体与固体物质反应,除去气体中的某种杂质。如硬质玻璃管中盛放铜网,在加热时可以除去N2中的O2
冷凝法
冷凝除杂装置
利用物质的 沸点 不同使杂质气体液化或凝华而除去。如除去SO2气体中的SO3蒸气等
(1)根据化学性质差异除杂
气体(杂质)
除杂试剂
原理
选择装置
CO2(HCl)
饱和NaHCO3溶液
HCl+NaHCO3NaCl+H2O+CO2
洗气装置
SO2(HCl)
饱和NaHSO3溶液
HCl+NaHSO3NaCl+H2O+SO2
洗气装置
H2S(HCl)
饱和NaHS溶液
HCl+NaHSNaCl+H2S
洗气装置
CO(CO2)
NaOH溶液
CO2+2NaOHNa2CO3+H2O
洗气装置
NO(NO2)
水
3NO2+H2O2HNO3+NO
洗气装置
CO2(SO2)
饱和NaHCO3溶液或酸性KMnO4溶液
SO2+2NaHCO3Na2SO3+2CO2+H2O或2KMnO4+5SO2+2H2O2MnSO4+K2SO4+2H2SO4
洗气装置
CH4
(CH2CH2、
)
溴的四氯化碳溶液
CH2CH2+Br2CH2BrCH2Br
CHBr2CHBr2
洗气装置
N2(O2)
灼热铜网
2Cu+O2 2CuO
硬质玻璃管除杂装置
CO2(CO)
灼热CuO
CO+CuO Cu+CO2
硬质玻璃管除杂装置
O2(CO2)
Na2O2固体
2CO2+2Na2O22Na2CO3+O2
硬质玻璃管除杂装置
(2)根据物理性质差异除杂
a.沸点差异
气体(杂质)
除杂试剂
选择装置
CO2(H2C2O4气体)
冰水
冷凝除杂装置
SO2(SO3气体)
冰水
冷凝除杂装置
Cl2(溴蒸气)
冰水
冷凝除杂装置
CO2(TiCl4气体)
冰水
冷凝除杂装置
b.溶解性差异
气体(杂质)
除杂试剂
选择装置
Cl2(HCl气体)
饱和食盐水
洗气装置
HBr(溴蒸气)
CCl4
洗气装置
得分速记
气体除杂思维模型
知识点3 液体混合物的分离与提纯
1.液体混合物的分离与提纯方法
方法或装置
适用范围
操作或注意事项
萃取
利用物质在两种不互溶的溶剂中的 溶解度 的不同而得到分离
关闭活塞,向分液漏斗中加入溶液与萃取剂并塞上玻璃塞→用右手压住分液漏斗口部,左手握住活塞部分,把分液漏斗 倒转 过来振荡→将漏斗倾斜,打开活塞放气,关闭活塞,静置分层
分液
将两种 互不相溶 的液体分开
待液体分层后,将分液漏斗的玻璃塞打开或使玻璃塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗上的小孔,再打开活塞使下层液体从 下口 放出,最后将上层液体从 上口 倒出
蒸馏
分离 沸点 不同的液体混合物
①连接装置,检验装置气密性→在蒸馏烧瓶中加入 沸石(或碎瓷片) 及试剂→通冷却水→加热(蒸馏烧瓶要垫陶土网),分离物质。
②蒸馏完毕后,应先 停止加热 ,待装置冷却后,停止 通冷却水 ,再拆卸蒸馏装置。
③蒸馏装置中温度计的液泡应位于蒸馏烧瓶的 支管口 处,如果偏上则收集的馏分的沸点偏高,如果偏下则收集的馏分的沸点偏低。
④通常情况下,接收馏出液的锥形瓶不能加瓶塞,否则会使锥形瓶中的压强过大,可能引发事故
实验目的
原理
选择装置
用有机溶剂萃取水溶液中的CuR2(有机物)
有机萃取剂层与水层分离
萃取、分液装置
用CCl4(苯)萃取水溶液中的I2
萃取、分液装置
用NaOH溶液除去苯中的苯酚
有机层与水层分离
萃取、分液装置
用NaHCO3溶液除去乙酸异戊酯中的乙酸
萃取、分液装置
用Na2CO3溶液除去环己醇、环己烯中的硫酸
萃取、分液装置
待分离的液体混合物
原理
选择装置
丙醛与正丙醇
两者互溶、
沸点相差较大
蒸馏装置
二甲苯与苯
蒸馏装置
1-己醇与己烷
蒸馏装置
正丁醇与正丁醛
蒸馏装置
1,2-二溴乙烷与乙醚
蒸馏装置
苯与溴苯
蒸馏装置
得分速记
减压蒸馏
减压蒸馏(又称真空蒸馏)是分离和提纯化合物的一种重要方法,可降低组分的沸点,降低蒸馏温度,适用于高沸点物质和受热易分解、氧化或聚合的化合物的分离和提纯。其装置如图所示。
毛细管距瓶底1~2 mm,其在减压蒸馏时使极少量的空气进入液体而产生微小气泡,形成液体沸腾的汽化中心,防止液体暴沸,使蒸馏平稳发生。
液体混合物分离的思维模型
知识点4 固液、固固混合物的分离与提纯
方法或装置
适用范围
步骤、用途或注意事项
过滤
固(不溶)液分离
①“一贴二低三靠”。
②过滤时不能用玻璃棒搅拌。
③若过滤后,滤液仍然浑浊,需要再次过滤
蒸发结晶或蒸发
浓缩、冷却结晶
进行固(可溶)液分离或利用物质在同一溶剂中溶解度的变化差异进行固固(均溶)分离
①蒸发结晶:分离易溶性固体物质与溶剂,溶质在蒸发时不分解或不水解,待 大量晶体析出 时,熄灭酒精灯,用余热蒸干液体。
②蒸发浓缩、冷却结晶:分离受热易分解或带有结晶水的物质,如分离受热易分解的物质NaHCO3、NH4Cl等,分离带结晶水的化合物CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等,蒸发浓缩至 有少量晶体或晶膜 出现时停止加热、冷却结晶
升华
除去挥发性杂质或分离不同挥发性的固体混合物
将待升华的粗产品放在烧杯中→在烧杯上放置一个大小合适的盛有冷水的圆底烧瓶→加热烧杯,控制加热温度→收集凝结在圆底烧瓶底部的升华产品
实验目的
原理
选择装置或主要操作
除去粗盐中的不溶物
泥沙等不溶于水
过滤装置
分离MnO2和MnCl2溶液
MnO2不溶于水
过滤装置
分离水中的苯乙酸
苯乙酸微溶于水
过滤装置
分离水溶液中的CaC2O4
CaC2O4难溶于水
过滤装置
分离水溶液中的CaSO4
CaSO4微溶于水
过滤装置
分离水溶液中的NaHCO3
一定温度下NaHCO3晶体可从水溶液中析出
蒸发浓缩、冷却结晶
分离水溶液中的K2Cr2O7
一定温度下K2Cr2O7晶体可从水溶液中析出
蒸发浓缩、冷却结晶
分离水溶液中的Na2S2O3
一定温度下Na2S2O3晶体可从水溶液中析出
蒸发浓缩、冷却结晶
分离溶液中的ZnCl2和NH4Cl
ZnCl2和NH4Cl易溶于水,但ZnCl2的溶解度较大,浓缩溶液NH4Cl易析出
蒸发浓缩、冷却结晶
提纯含少量NaCl杂质的KNO3
NaCl、KNO3易溶于水,KNO3的溶解度受温度影响较大,NaCl的溶解度受温度影响不大
蒸发浓缩、冷却结晶
得分速记
重结晶
重结晶指析出的晶体经过溶解后再次从溶液中结晶析出的过程,是一种利用不同物质的溶解度随温度变化的不同而进行分离、提纯的方法。为了制得更纯的晶体,有时可进行多次重结晶。
利用溶解度受温度影响选择不同的物质分离方法
①溶解度受温度影响较小的物质(如NaCl)采用蒸发结晶的方法;如NaCl溶液中含有NaNO3,应采用蒸发结晶、趁热过滤的方法。
②溶解度受温度影响较大的物质(或带有结晶水)采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法;如NaNO3溶液中含有NaCl,应采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤的方法。
知识点5 物质分离、提纯的其他方法
方法
适用条件
举例
加热法
混合物中有热稳定性差的物质且加热该物质可转化为被提纯物质,可直接加热,将热稳定性差的物质转化
纯碱中混有小苏打
沉淀法
在混合物中加入某种试剂,使其中一种以沉淀的形式分离出去
加适量Na2CO3溶液除去NaCl溶液中的BaCl2
转化法
不能通过一次反应达到分离的目的时,要先转化为其他物质分离,然后将转化后的物质恢复为原物质
除去MgCl2溶液中的AlCl3时,可加入过量的NaOH溶液,使Mg2+、Al3+分别转化成Mg(OH)2沉淀和Na[Al(OH)4]溶液,过滤后,在Mg(OH)2沉淀中加入适量盐酸,得到MgCl2溶液
酸、碱
溶解法
被提纯物质不与酸或碱反应,而杂质可与酸或碱发生反应
用盐酸除去SiO2中的CaCO3;用NaOH溶液除去铁粉中的铝粉
氧化还原法
对混合物中混有的还原性杂质,可加入适当的氧化剂将其氧化为被提纯物质;对混合物中混有的氧化性杂质,可加入适当的还原剂将其还原为被提纯物质
将过量铁粉加入混有FeCl3的FeCl2溶液中,振荡、过滤,可除去FeCl3杂质
电解法
利用电解原理来分离、提纯物质
电解精炼铜
调节pH法
通过加入试剂来调节溶液的pH,使溶液中的杂质转化为沉淀而除去
CuCl2溶液中含有FeCl3杂质,由于Fe3+水解,溶液呈酸性,可加入CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3等调节溶液的pH,将Fe3+转化为沉淀
离子交换法
利用离子交换剂来分离、提纯物质
软化硬水
考●向●破●译
考向1 气体混合物的分离与提纯
例1(2026·天津南开·一模)下列图示中,实验方法或操作正确的是
A.量取20.00mL盐酸
B.用乙醇萃取中的
C.收集
D.除去中的HCl
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.盐酸为酸性溶液,图中仪器为酸式滴定管,酸式滴定管的精度为 ,可以准确量取盐酸,操作正确。A正确;
B.萃取要求萃取剂与原溶剂互不相溶,乙醇与互溶,不能作萃取剂萃取中的,操作错误,B错误;
C.收集需要排出瓶内空气,该装置只有进气导管,没有出气导管,无法排出空气,不能收集,操作错误,C错误;
D.碱石灰为碱性干燥剂,既能吸收,也会和反应,会将目标产物一并吸收,不能达到除杂目的,操作错误,D错误;
故选A。
【变式1·变载体】(25-26高三下·天津宁河·开学考试)下列实验操作或装置能达到目的的是
A.混合浓硫酸和乙醇
B.除去中的HCl
C.固体与浓硫酸制备
D.用瓷坩埚加热熔化NaOH固体
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.混合浓硫酸和乙醇时,应将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢倒入乙醇中,并用玻璃棒不断搅拌,以避免酸液飞溅,A不符合题意;
B.除去中的,不能使用饱和溶液,因为部分会溶于该溶液而造成损失,正确试剂应为饱和碳酸氢钠溶液,B不符合题意;
C.固体与浓硫酸常温下能发生反应:,可制备,发生装置选择合理;且密度大于空气,收集装置采用“长进短出”的向上排空气法,后续连接尾气处理装置,装置和操作均正确,C符合题意;
D.瓷坩埚中含有,会与发生反应:,因此不能用瓷坩埚加热熔化NaOH固体,D不符合题意;
故选C。
【变式2】下列实验装置和操作能达到实验目的的是
A.制备晶体
B.检验1-氯丁烷中氯元素
C.检验乙炔的还原性
D.除去中的气体
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.向[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入乙醇,降低溶液的极性,使[Cu(NH3)4]SO4溶解度减小,析出[Cu(NH3)4]SO4•H2O晶体,故A正确;
B.检验1-氯丁烷中氯元素需先在碱性条件下水解(如需NaOH溶液加热)使氯原子转化为Cl-,再用硝酸酸化后加AgNO3溶液,直接滴加硝酸银溶液无法电离出Cl-,故B错误;
C.电石与饱和食盐水反应生成的乙炔中含H2S、PH3等还原性杂质,会干扰乙炔与溴水的反应,因此在检验乙炔时需先除杂,故C错误;
D.饱和Na2CO3溶液会与发生反应生成NaHCO3,因此,应使用饱和NaHCO3溶液除去中的气体,故D错误;
故选A。
【变式3】下列方法能达到除杂目的的是
选项
物质(括号内为杂质)
方法
A
点燃混合气体
B
铁粉(铝粉)
稀硫酸
C
(水蒸气)
将混合气体通过浓硫酸
D
饱和碳酸钠溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.点燃条件下,和CO都能燃烧,且点燃过程引进新的气体杂质,错误;
B.铁、铝都与稀硫酸反应,错误;
C.水蒸气能被浓硫酸吸收,正确;
D.氯气能与饱和碳酸钠溶液反应,应该用饱和食盐水,错误。
故答案选C。
考向2 液体混合物的分离与提纯
例2(25-26高三上·天津武清·阶段检测)下列实验中,所采取的分离或提纯方法与对应原理都正确的是
实验目的
分离或提纯方法
原理
A
分离溶于水中的碘
乙醇萃取
碘在乙醇中的溶解度较大
B
除去乙醇中的乙酸
加入CaO固体后蒸馏
乙酸转化为难挥发的乙酸钙
C
除去甲烷中的乙烯
通过酸性溶液洗气
乙烯与酸性溶液反应
D
除去苯中的甲苯
加入足量浓溴水后分液
溴单质在苯中的溶解度较大
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.乙醇与水互溶,不符合萃取剂与原溶剂不互溶的要求,不能用作萃取剂分离溶于水中的碘,A错误;
B.乙酸可与CaO反应生成难挥发的乙酸钙,乙醇沸点较低,通过蒸馏即可分离得到纯净乙醇,方法和原理均正确,B正确;
C.乙烯与酸性溶液反应会生成,会给甲烷引入新杂质,无法达到除杂目的,C错误;
D.苯和甲苯互溶,且二者均能萃取溴水中的溴,加入浓溴水无法分离苯和甲苯,D错误;
故选B。
解题妙招
常考的分离提纯操作
1.溶解、过滤、蒸发中玻璃棒的使用;
2.蒸馏中冷却水的走向、加热和通冷却水的顺序、沸石(或碎瓷片)的添加、温度计水银球的位置等;
3.萃取分液中萃取剂的选择、常见萃取剂与水的密度大小比较、分液时上层液体的取出方法等;
4.结晶操作(蒸发结晶、降温结晶、重结晶);
5.易水解阳离子对应的盐酸盐、硝酸盐,脱水和溶液配制时抑制水解的方法;
6.电化学方法提纯金属时,电极材料的确定;
【变式1·变载体】(2026·天津南开·模拟预测)明朝的《本草纲目》记载:“烧酒非古法也,自元时创始,其法用浓酒和糟入甑(指蒸锅),蒸令气上,用器承滴露”。该段文字记载的白酒(烧酒)制造过程中,用到的分离提纯方法为
A.蒸馏 B.萃取 C.分液 D.结晶
【答案】A
【解析】蒸馏利用互溶的液体混合物中各组分沸点差异,通过加热汽化、冷凝分离低沸点组分,与题干操作原理一致,
故选A。
【变式2·变题型】(25-26高三上·天津河东·期末)下列实验操作或装置正确的是
A.分离和水
B.氯化钠焰色试验
C.测NaClO溶液的pH
D.实验室制备少量氯气
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.与水不互溶且密度大于水,分层后下层为、上层为水,符合分液装置要求。分液漏斗下端紧靠烧杯内壁可防止液体飞溅,装置搭建正确,A正确;
B.玻璃的主要成分含硅酸钠,本身会产生黄色火焰,干扰钠元素的焰色试验。焰色试验应使用铂丝或光洁无锈的铁丝,B错误;
C.溶液具有强氧化性,会漂白 pH 试纸,无法准确测定其 pH,应使用 pH 计,C错误;
D.与浓盐酸反应制备氯气需要加热条件,装置中缺少酒精灯,常温下二者不反应,D错误;
故选A。
【变式3·变考法】(25-26高三上·天津·阶段检测)下列实验设计能达到实验目的的是
A.用装置①蒸发溶液得到固体
B.用装置②除去中混有的少量HCl
C.用装置③可以分离和
D.利用装置④,用酒精萃取碘水中的碘
【答案】C
【解析】A.Fe2+易被氧化,用装置①蒸发溶液,被氧化为Fe2(SO4)3,故A错误;
B.二氧化碳能与碳酸钠反应生成碳酸氢钠,不能用碳酸钠溶液除中混有的少量HCl,应该用饱和碳酸氢钠溶液除去中混有的少量HCl,故B错误;
C.装置③为蒸馏装置,和是沸点不同的液体,用分馏法分离和,故C正确;
D.酒精与水互溶,不能用酒精萃取碘水中的碘,故D错误;
选C。
考向3 固液或固固混合物的分离与提纯
例2(24-25高三上·天津河东·期末)下列装置能用于相应实验的是
A.粗盐水的过滤
B.制备
C.乙酸乙酯的制备与收集
D.制备
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.过滤操作中漏斗末端应紧贴烧杯内壁,A错误;
B.浓盐酸与二氧化锰反应制备氯气时应该加热,B错误;
C.制备乙酸乙酯时应用饱和碳酸钠溶液接收,但是导管不能伸入饱和碳酸钠溶液中,C错误;
D.碳化钙与水反应生成氢氧化钙和乙炔,由图可知,该装置为固液不加热的装置,分液漏斗中盛放饱和食盐水,锥形瓶中盛放电石,可以用于用电石和饱和食盐水反应制备乙炔,D正确;
故选D。
解题妙招
分离提纯题的答题步骤
第一步:确定被提纯物质与除杂对象
对比两者物理性质、化学性质的差异,利用差异性(溶解度差异、密度差异、熔沸点差异、与某些物质反应的差异性等),选择合适的分离原理或除杂试剂;除杂试剂除去杂质的同时,不消耗被提纯物质,不引入新的杂质。
第二步:选择合适的分离或除杂装置
根据分离原理选择合适的分离装置(过滤、分液、蒸馏等);根据除杂试剂的状态及反应条件,选择合适的装置,液体试剂一般选洗气瓶,固体试剂一般用干燥管或U形管。
第三步:综合分析,合理解答
综合分析物质分离是否完全,被提纯物质中的杂质是否被除去。
【变式1·变载体】(25-26高三上·天津南开·期末)朴(pò)硝也称芒硝,《本草衍义》中记载的精炼方法:“腊月中出新瓦罐,满注热水,用朴硝二升,投汤中,搅散,挂北檐下,俟消(同“硝”)渗出罐外,羽收之。”该精炼操作和未涉及的过程是
A.萃取、分液 B.搅拌混合 C.冷却结晶 D.加热溶解
【答案】A
【解析】A.描述中未提及使用有机溶剂或分离液体的步骤,因此萃取、分液未涉及,A正确;
B.“搅散”表示搅拌混合,该操作已涉及,B错误;
C. “挂北檐下”利用低温使硝析出,属于冷却结晶,该操作已涉及,C错误;
D. “满注热水”用于溶解朴硝,属于加热溶解,该操作已涉及,D错误。
故选A。
【变式2·变题型】(25-26高三下·天津河东·开学考试)下列实验的对应操作中不合理的是
A.制备晶体
B.检验是否沉淀完全
液面距刻线约1 cm
C.从模拟侯氏制碱法获得后的母液中获取晶体
D.配制一定物质的量浓度的NaCl溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.在水中溶解度大,在乙醇中溶解度小,向其水溶液中加入95%乙醇,可降低配合物溶解度,促进晶体析出,操作合理,A正确;
B.检验是否沉淀完全,静置沉淀后,向上层清液滴加溶液,若没有白色沉淀生成,说明沉淀完全,操作合理,B正确;
C.受热易分解为和,直接蒸发结晶会导致分解,无法得到晶体,操作不合理,C错误;
D.配制一定物质的量浓度溶液时,定容操作为:液面距刻度线约1~2cm时,改用胶头滴管滴加,且视线与凹液面最低处相平,图中操作符合要求,合理,D正确;
故选C。
【变式3·变考法】(25-26高三上·天津·期中)某含锶(Sr 第五周期第ⅡA族)废渣主要含有,还有少量、、等杂质,一种提取该废渣中锶的流程如下图所示。
下列说法不正确的是
A.由制备无水应在HCl的气流中加热
B.盐浸环节存在沉淀的转化,说明相同条件下溶解度:
C.“浸出液”中主要的金属离子有、
D.在过饱和溶液中加入晶种可以促使晶体析出,结晶速度越慢越易得到大颗粒晶体
【答案】A
【分析】含锶(Sr)废渣主要含有,还有少量、、等杂质, 加入稀盐酸酸浸,碳酸盐溶解进入浸出液,浸出渣1中含有SrSO4、SiO2,加入BaCl2溶液,发生沉淀转化,SrSO4(s)+BaCl2(aq)BaSO4(s)+SrCl2(aq) ,得到SrCl2溶液,经过系列操作得到晶体。
【解析】A.属于强酸强碱盐,其结晶水合物加热时不会发生水解,直接失去结晶水即可得到无水SrCl2,无需在HCl气流中加热,故A错误;
B.盐浸环节存在沉淀的转化,加入BaCl2溶液,发生沉淀转化:SrSO4(s)+BaCl2(aq)BaSO4(s)+SrCl2(aq) ,原理是溶解度大的沉淀转化为溶解度小的沉淀,说明相同条件下溶解度:,故B正确;
C.由分析知,酸浸时,、与稀盐酸反应生成CaCl2、MgCl2,进入浸出液;SrSO4、SiO2不溶于稀盐酸,留在浸出渣1中,“浸出液”中主要的金属离子有、,故C正确;
D.过饱和溶液中加入晶种可提供结晶核心,促进晶体析出;结晶速度越慢,晶体生长时间越长,越易形成大颗粒晶体,D正确;
故选A。
考点二 物质的检验与鉴别
知●识●解●构
知识点1 常见气体的检验与鉴别
物质
检验或鉴别的依据
O2
用带火星的小木条检验,小木条 复燃
CO
能使灼热的CuO由黑色变为 红色 且气体产物使澄清石灰水 变浑浊 ;通入PdCl2溶液中产生 黑色沉淀
SO2
无色、有刺激性气味的气体,通入品红溶液中,品红溶液 褪色 ,加热溶液又变为 红色 ;通入酸性KMnO4溶液或溴水中,溶液 褪色 ;通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊
NO
无色气体,遇空气变为 红棕色
Cl2
黄绿色气体,有刺激性气味,能使湿润的淀粉-KI试纸变 蓝 ;能使湿润的蓝色石蕊试纸 先变红后褪色
NO2
红棕色气体,有刺激性气味,通入水中生成 无色 溶液,其水溶液呈 酸性
HCl
无色、有刺激性气味,在潮湿的空气中产生 白雾 ;用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时产生 白烟 ;通入AgNO3溶液中产生 白色沉淀 (HCl极易溶于水,通入溶液时注意防倒吸)
NH3
无色、有刺激性气味,能使湿润的红色石蕊试纸变 蓝
H2S
有臭鸡蛋气味,能使湿润的醋酸铅试纸变黑;通入CuSO4溶液中产生 黑色沉淀
H2、CO、CH4
点燃时火焰均为淡蓝色,可通过检验它们的燃烧产物进行鉴别:将气体产物先通入无水硫酸铜中,再通入澄清石灰水中。若无水硫酸铜变蓝,澄清石灰水不变浑浊,则为 H2 ;若无水硫酸铜变蓝,澄清石灰水变浑浊,则为 CH4 ;若无水硫酸铜不变色,澄清石灰水变浑浊,则为 CO
CO2
无色无味,可使澄清石灰水先变浑浊后变澄清,但不能使品红溶液、酸性KMnO4溶液、溴水等褪色
知识点2 常见离子的检验与鉴别
1.沉淀法
离子
试剂
现象
离子方程式
Cl-、Br-、
I-
AgNO3溶液和稀HNO3
分别产生 白 色沉淀(AgCl)、 浅黄 色沉淀(AgBr)、 黄 色沉淀(AgI)
Ag++Cl- AgCl↓
Ag++Br- AgBr↓
Ag++I- AgI↓
S
稀盐酸和BaCl2溶液
加稀盐酸不产生沉淀,加BaCl2溶液后生成 白 色沉淀
Ba2++S BaSO4↓
Fe2+
NaOH溶液
白 色沉淀→灰绿色沉淀→ 红褐 色沉淀
Fe2++2OH-Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O
4Fe(OH)3
K3[Fe(CN)6]
溶液
生成 蓝 色沉淀
Fe2++[Fe(CN)6]3-+K+ KFe[Fe(CN)6]↓
Fe3+
NaOH溶液
产生 红褐 色沉淀
Fe3++3OH-Fe(OH)3↓
Al3+
NaOH溶液
产生 白 色沉淀,NaOH溶液过量时沉淀 溶解
Al3++3OH-Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH-[Al(OH)4]-
Ag+
硝酸酸化的NaCl溶液
产生 白 色沉淀
Ag++Cl- AgCl↓
氨水
产生 白 色沉淀,氨水过量时沉淀 溶解
Ag++NH3·H2O(少量)AgOH↓+N
AgOH+2NH3·H2O[Ag(NH3)2]++OH-+2H2O
2.气体法
离子
试剂
现象
离子方程式
N
浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸
在加热条件下,产生有刺激性气味的气体,且气体能使湿润的红色石蕊试纸变 蓝
N+OH-NH3↑+H2O
C
氯化钡溶液、稀硝酸
加氯化钡溶液生成白色沉淀,加稀硝酸后白色沉淀溶解,产生无色无味气体
Ba2++C BaCO3↓
BaCO3+2H+ Ba2++H2O+CO2↑
S
氯化钡溶液、盐酸、品红溶液
加氯化钡溶液生成白色沉淀,加盐酸后白色沉淀溶解,将生成的气体通入品红溶液中,溶液褪色
Ba2++S BaSO3↓
BaSO3+2H+ Ba2++SO2↑+H2O
3.显色法
离子
试剂
现象
离子方程式或说明
I-
淀粉溶液和氯水
溶液显 蓝色
2I-+Cl2 2Cl-+I2,淀粉遇碘变蓝
Fe2+
KSCN溶液和氯水
滴加KSCN溶液后无变化,再滴加氯水后溶液变为 红色
2Fe2++Cl22Cl-+2Fe3+
Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
Fe3+
KSCN溶液
溶液变为 红色
Fe3++3SCN- Fe(SCN)3
Na+、K+、
Ca2+
Pt丝(或Fe丝)和稀盐酸
火焰分别呈黄色、紫色(透过蓝色钴玻璃)、 砖红色
知识点3 固态物质的检验与鉴别
知识点4 常见气体的检验与鉴别
1.有机物的鉴别或检验的一般方法
(1)利用有机物某些重要的物理性质,如密度、溶解性等
烃(烷烃、烯烃、炔烃、苯及其同系物)的密度一般小于水,而溴苯、硝基苯、四氯化碳的密度大于水,故它们在水中的分层情况不同。另外液态烷烃、苯及苯的同系物、溴苯、硝基苯、四氯化碳还能把Br2从溴水中萃取出来,使液体分层,这一性质也常用于有机物的鉴别或检验。
(2)根据有机物的燃烧情况观察其是否可燃(大部分有机物都可燃,四氯化碳不可燃);燃烧时产生黑烟的多少(可区分乙烷、乙烯和乙炔等);燃烧时的气味(如识别聚氯乙烯、蛋白质等)。
(3)根据有机物官能团的性质
物质
试剂与方法
现象与结论
饱和烃与不饱和烃
加入溴水或酸性KMnO4溶液
褪色的是 不饱和烃
苯与苯的同系物
加酸性KMnO4溶液
褪色的是 苯的同系物
含醛基的化合物
加银氨溶液、水浴加热
有 银镜 产生
加新制Cu(OH)2悬浊液、加热
煮沸后有 砖红色沉淀 生成
醇
加乙酸、浓硫酸,加热
有果香味液体生成
羧酸
加Na2CO3溶液
有气体逸出
加紫色石蕊溶液
溶液显 红色
淀粉
加碘水
溶液显 蓝色
蛋白质
灼烧
有 烧焦羽毛 气味
加浓硝酸微热
显 黄色 (含苯环的蛋白质)
2.有机物与Na、NaOH、Na2CO3、NaHCO3的作用整理
特点
无O—H键
有O—H键
有酰基
有C—X键
类别
烃、醛、酮
醇
酚
羧酸
酯、酰胺
卤代烃
Na
不反应
取代
不反应
NaOH
不
反
应
中和
(复分解)
水解
水解(NaOH水溶液/△)、消去(NaOH醇溶液/△)
Na2CO3
取代
不反应
NaHCO3
不反应
复分解
不反应
3.有机物与酸性高锰酸钾溶液或溴水的作用整理
烯烃、炔烃
甲苯
醇
苯酚
醛
酸性KMnO4溶液
氧化(褪色)
氧化
氧化(褪色)
溴水
加成
(褪色)
萃取
(分层)
混溶(甲醇、乙醇、丙醇等部分醇)
取代
(白色沉淀)
氧化(褪色)
得分速记
还原性官能团有醛基、氨基、(酚)羟基、(醇)羟基;酸性官能团有羧基、(酚)羟基;碱性官能团有—NH2或取代氨基。
考●向●破●译
考向1 物质的检验
例1(25-26高三上·天津滨海新区·阶段检测)根据实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作及现象
对应结论
A
向1mL 0.1mol·L—1 KI 溶液中加入5mL 0.1mol·L-1 FeCl3溶液,萃取分液后,向水层滴入KSCN溶液,溶液变成红色
Fe3+与I-所发生的反应为可逆反应
B
向酸性KMnO4溶液中滴加邻甲基苯胺()溶液褪色
邻甲基苯胺中氨基表现还原性
C
取两支试管分别加入2mL 0.5mol/L CuCl2溶液,将其中一支试管加热,溶液颜色呈黄绿色;另一支试管置于冷水中,溶液颜色呈蓝绿色
说明在CuCl2溶液中,存在平衡:
[Cu(H2O)4]2+ + 4Cl-⇌[CuCl4]2- + 4H2O,且该反应为吸热反应
D
取少量酸催化后的淀粉水解液于试管中,先加入过量氢氧化钠溶液中和酸,再加少量碘水,溶液未变蓝
淀粉已经完全水解
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.氯化铁过量,萃取分液后,向水层滴入KSCN溶液,溶液变成血红色,无法证明Fe3+与I-所发生的反应为可逆反应,A错误;
B.向酸性KMnO4溶液中滴加邻甲基苯胺()溶液褪色,邻甲基苯胺中氨基或甲基均可以表现还原性,B错误;
C.取两支试管分别加入2mL 0.5mol/L CuCl2溶液,将其中一支试管加热,溶液颜色呈黄绿色;另一支试管置于冷水中,溶液颜色呈蓝绿色,说明在CuCl2溶液中,存在平衡:[Cu(H2O)4]2+ + 4Cl-[CuCl4]2- + 4H2O ,且该反应为吸热反应,C正确;D.先加入过量NaOH溶液,由于碘水会与NaOH溶液反应:,导致无法检验淀粉的存在,故不能得出淀粉已经完全水解的结论,D错误;
故答案选C。
解题妙招
模型建构——物质的检验与鉴别答题模型
命题特点:透过“现象”(外观、反应现象)看“本质”(反应),物质的定性与定量分析。(1)物质的检验“三部曲”→取样→加入试剂→现象和结论;(2)混合体系→除干扰因素→检验;(3)物质鉴别→特征试剂→特征现象→鉴别出溶液→再用于鉴别其他溶液。
1.气态物质的检验与鉴别
(1)气态物质的检验与鉴别思维模型
明确—待检验气体分析—待检验气体的物理性质及化学性质选择—合适的检验方法
如:CO的检验CO易燃、具有还原性
(2)气态物质的检验流程
由于气态物质贮存困难,使用时易扩散,故检验时要尽可能利用其物理性质;若利用其化学性质,则先考虑使用试纸。一般按下列顺序进行检验:
2.液体物质(或溶液中离子)的检验与鉴别
(1)液体物质(或溶液中离子)的检验思维模型
如:Fe3+的检验
Fe2+的检验
(2)检验液体的操作流程
物质检验时,用语言描述实验过程一般分三部分,即实验操作→实验现象→实验结论。
实验操作取少量待测液于试管中,滴加××溶液
实验现象产生××色沉淀、××色××味气体或溶液由××色变为××色
实验结论说明原溶液中含××离子或××物质
3.固体物质的检验与鉴别
(1)固体物质的检验与鉴别思维模型
(2)模型应用
【变式1·变载体】(2026·天津和平·三模)只用一种试剂,将、、、四种物质的溶液区分开,这种试剂是
A.溶液 B.溶液 C.溶液 D.溶液
【答案】D
【解析】A.加入溶液时,、均无明显现象,二者无法区分,A错误;
B.加入溶液时,生成白色微溶物,生成白色沉淀,二者现象相近无法区分,B错误;
C.加入溶液时,、、均无明显现象,三者无法区分,C错误;
D.加入溶液时,生成不溶于过量试剂的白色沉淀,反应生成白色沉淀同时释放刺激性气味的,先产生白色沉淀,过量时沉淀溶解,无明显现象,四种物质现象完全不同可区分,D正确;
故选 D。
【变式2】(2026·天津河西·三模)下列有关物质提纯、鉴别、检验方法正确的是
A.用重结晶法提纯含少量的苯甲酸
B.用盐酸酸化的硝酸钡溶液检验固体是否变质
C.用澄清石灰水鉴别溶液、溶液
D.用溴水鉴别己烯和乙醛
【答案】A
【解析】A.苯甲酸溶解度随温度变化大,溶解度随温度变化小,可用重结晶法提纯含少量的苯甲酸,A正确;
B.盐酸酸化的硝酸钡溶液中,酸性环境下硝酸根会将氧化为,无论是否变质都会生成白色沉淀,无法检验是否变质,B错误;
C.澄清石灰水与反应生成沉淀,与反应也会生成沉淀,现象相同无法鉴别,C错误;
D.溴水与己烯发生加成反应使溴水褪色,与乙醛发生氧化反应也使溴水褪色,现象相同无法鉴别,D错误;
故选 A。
【变式3】(25-26高三下·天津河东·开学考试)下列实验中,能达到实验目的的
A.验证牺牲阳极法
B.比较和与酸反应的快慢
C.用光洁的铁丝蘸取待测样品检验烧碱样品中是否含有
D.检验待测液中是否含有
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.牺牲阳极法利用原电池原理,锌比铁活泼,锌作为负极(被牺牲的阳极)失电子被腐蚀,铁作为正极被保护,不会生成,加入不会产生蓝色沉淀,可验证铁被保护,能达到实验目的,A正确;
B.相同温度下,溶解度远大于,二者饱和溶液的物质的量浓度不同,不符合控制变量法,无法比较反应速率,不能达到实验目的,B错误;
C.焰色反应检验时,必须透过蓝色钴玻璃观察火焰,以滤去钠元素的黄光干扰,本实验没有蓝色钴玻璃,无法检验,不能达到实验目的,C错误;
D.若待测液中含有,直接加入盐酸酸化的也会产生白色沉淀,干扰的检验;正确操作是先加盐酸酸化排除干扰,静置后再加氯化钡检验,不能达到实验目的,D错误;
答案选A。
考向2 物质的鉴别
例2(25-26高三上·天津滨海新区·开学考试)下列方法(试剂)中,无法鉴别和两种物质的是
A.硝酸银溶液 B.稀硫酸 C.pH试纸 D.焰色试验
【答案】D
【解析】A.硝酸银溶液与硫化钠生成黑色沉淀,与氯化钠生成白色AgCl沉淀,可通过沉淀颜色鉴别,A不符合题意;
B.稀硫酸与硫化钠反应产生臭鸡蛋气味的气体,与氯化钠不反应,现象不同可以鉴别,B不符合题意;
C.硫化钠溶液因水解呈碱性,氯化钠溶液呈中性,可用pH试纸区分,C不符合题意;
D.焰色试验检测的是的黄色火焰,两种物质均含,无法通过焰色试验鉴别,D符合题意;
故选D。
解题妙招
模型建构——实验中“语言描述”类问题的思维模型
命题特点:“原因解释型”“目的操作型”“现象描述型”等,语言描述需科学、准确。(1)“原因解释型”→书写反应方程式→从影响因素分析原因;(2)“目的操作型”→学科核心素养→从变量角度分析目的;(3)“现象描述型”→“海、陆、空”找消失的现象→“海、陆、空”找产生的现象。
1.“操作”模型
(1)蒸发结晶的操作:将溶液转移到蒸发皿中加热,并用玻璃棒不断搅拌,待有大量晶体析出时停止 加热 ,利用 余热 蒸干剩余水分。
(2)测溶液pH的操作:取一小块pH试纸放在表面皿或玻璃片上,用蘸有待测液的玻璃棒点在(或用胶头滴管吸取待测液滴在) 试纸中部 ,观察试纸颜色变化,并与 标准比色卡 对比。
(3)滴定操作:滴定时, 左手 控制滴定管活塞, 右手 摇动锥形瓶,眼睛注视 锥形瓶 内溶液颜色的变化。
(4)证明沉淀完全的操作:静置,取沉淀后的上清液,滴加少量××试剂(沉淀剂),若没有沉淀生成,说明沉淀完全。
(5)洗涤沉淀的操作:沿玻璃棒向漏斗(过滤器)中的沉淀上加洗涤剂至 全部浸没 沉淀,静置使其全部滤出,重复操作2~3次。
(6)检验沉淀是否洗涤干净的操作:取最后一次洗涤液,滴加少量××试剂(根据沉淀可能吸附的杂质离子,选择合适的检验试剂),若没有××(特征现象)出现,证明沉淀已洗涤干净。
2.“仪器或试剂作用”模型
(1)反应容器中和大气相通的玻璃管的作用:避免反应容器中压强过大。
(2)有机物分离过程中加无水氯化钙的作用:干燥(除水)。
(3)制备气体的装置中恒压滴液漏斗上的支管的作用:保证反应容器(一般为圆底烧瓶)内压强与恒压滴液漏斗内压强相等(平衡压强),使恒压滴液漏斗内的液体顺利滴下。
3.“目的或原因”模型
(1)冷凝回流的作用及目的:防止××蒸气逸出而脱离反应体系,提高××物质的转化率。
(2)加入氧化性试剂的目的:使××(还原性)物质转化为××物质。
(3)沉淀的目的:除去杂质××。
(4)沉淀用乙醇洗涤的目的:①减小固体的溶解损失;②除去固体表面吸附的杂质;③乙醇挥发带走水分,使固体快速干燥。
(5)控制溶液pH的目的:防止××离子水解;防止××离子沉淀;确保××离子沉淀完全;防止××物质溶解等。
(6)加热的目的:增大反应速率或促进平衡向××方向(一般是有利于生成目标产物的方向)移动。
(7)水浴加热的目的:便于控制反应温度,使受热均匀。
(8)反应前通入××气体的目的:排尽空气,避免对反应造成干扰或发生副反应;反应后通入××气体的目的:将产生的气体全部吹出,被后续装置完全吸收。
(9)“趁热过滤”后,先向滤液中加入少量水,加热至沸腾,然后再“冷却结晶”出目标产物的原因:稀释溶液,防止降温过程中杂质析出,提高产品的纯度。
(10)加过量A试剂的原因:使B物质反应完全或提高B物质的转化率等。
(11)温度不高于××℃的原因:温度过低反应速率较小,温度过高××物质(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3等)分解或××物质(如浓盐酸)挥发或促进××物质(如AlCl3等)水解等。
(12)减压蒸馏(减压蒸发)的原因:减小压强,使液体沸点降低,防止××物质(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3等)受热分解。
(13)在××气体氛围中蒸发、反应的原因:抑制××离子的水解(如蒸发AlCl3溶液得无水AlCl3时需在HCl气流中进行,加热MgCl2·6H2O得MgCl2时需在HCl气流中进行等)。
(14)配制××溶液时事先煮沸蒸馏水的原因:除去溶解在蒸馏水中的氧气,防止××物质被氧化。
4.“实验现象”模型
描述现象时要注意语言的全面性、准确性,全面性要包括看到的、听到的、触摸到的、闻到的;准确性要指明产生这种现象的部位。按“现象+结论”模式描述时,忌现象、结论不分,正确的思维是根据××现象推出生成了××物质或发生了××反应。
溶液
由××色变成××色;液面上升(或下降);溶液变浑浊;生成××色沉淀;产生大量气泡
固体
固体表面产生大量气泡;逐渐溶解;由××色变成××色
气体
生成××色××味气体;气体由××色变成××色
【变式1·变载体】鉴别下列物质采用的试剂不可行的是
A.、、碳粉三种固体粉末:浓盐酸
B.、、三种溶液:气体
C.、、三种溶液:紫色石蕊溶液
D.、、三种溶液:溶液
【答案】D
【解析】A.与浓盐酸加热条件下生成黄绿色气体,浓盐酸生成蓝色溶液,碳粉与浓盐酸不反应,A正确;
B.与不反应,与少量生成白色沉淀,过量时,沉淀消失,与生成白色沉淀,过量时,沉淀不消失,B正确;
C.使紫色石蕊溶液褪色,使紫色石蕊溶液先变蓝后褪色,使紫色石蕊溶液变蓝,C正确;
D.、与都不反应,无现象,与溶液生成气体与沉淀,D错误;
故选D。
【变式2·变题型】(2025·天津·模拟预测)一次性鉴别等浓度的、、NaClO三种溶液,下列方法不可行的是
A.氨水 B.溶液 C.氢碘酸溶液 D.酚酞试液
【答案】D
【分析】对氯离子、银离子和次氯酸根离子的检验方法考查
【解析】A.氨水与AlCl3反应生成白色沉淀,氨水过量沉淀不溶解,氨水与AgNO3反应生成沉淀,氨水过量沉淀会溶解,产生银氨离子;氨水与此氯酸钠不反应,故A不选;
B.Na2CO3溶液与AlCl3反应生成氢氧化铝沉淀同时产生二氧化碳气体,Na2CO3溶液与AgNO3反应生成白色沉淀,Na2CO3溶液与NaClO不反应,现象不同,可以鉴别,故B不选;
C.氢碘酸溶液与AlCl3不反应,无明显现象,氢碘酸溶液与AgNO3反应生成黄色沉淀,氢碘酸溶液被NaClO氧化生成单质碘, 现象不同,可以鉴别,故C不选;
D.酚酞试液与AlCl3、AgNO3溶液都不反应,与NaClO 作用以后,因为此氯酸钠水解显碱性,溶液显红色,但是前两个无现象,无法鉴别, 故选D;
故答案选D。
【变式3·变考法】(25-26高三上·天津·期末)浓度均为的、、三种溶液,仅用一种试剂就可以鉴别出来的是
A.滴加盐酸溶液 B.滴加酚酞试剂
C.滴加溶液 D.滴加饱和溶液
【答案】B
【解析】A.滴加盐酸溶液,全部无现象,不能鉴别,A错误;
B.滴加酚酞试剂,次氯酸钠溶液显弱碱性,水解生成的次氯酸具有漂白性,滴加酚酞变红色后会褪色,氢氧化钠溶液为强碱溶液,酚酞变红色,Al2(SO4)3溶液显酸性,滴入酚酞颜色不变,可以鉴别,B正确;
C.滴加溶液,次氯酸钠溶液和氢氧化钠溶液无现象,只有硫酸铝溶液产生沉淀和气体,不能鉴别,C错误;
D.滴加饱和溶液,次氯酸钠溶液和氢氧化钠溶液无现象,只有硫酸铝溶液产生沉淀和气体,不能鉴别,D错误;
故选B。
真题溯源·考向感知
1.(2025·天津·高考真题)天津位于渤海之滨,地处“九河下梢”,因河而生,向海而兴,自古流传着“精卫填海”“哪吒闹海”等传说,其海水资源丰富,下列说法错误的是
A.海水可经蒸馏制备淡水
B.海水经氯气氧化可直接得到液溴
C.海水晒盐的过程涉及溶液的蒸发、结晶
D.用离子交换膜法电解饱和溶液可得到烧碱溶液
【答案】B
【解析】A.蒸馏法通过蒸发和冷凝分离水和盐分,正确制备淡水,A正确;
B.海水中的需经氧化生成,但需进一步蒸馏或萃取才能得到液溴,不能直接获得,B错误;
C.海水晒盐通过蒸发水分使结晶析出,属于蒸发结晶过程,C正确;
D.离子交换膜电解溶液时,阴极区生成并富集,得到烧碱溶液,D正确;
故答案选B。
2.(2025·天津·高考真题)依据下列实验操作及现象,不能得出相应结论的是
实验操作及现象
结论
A
将稀盐酸滴入NaHCO3溶液中,产生的气体通入澄清的石灰水,石灰水变浑浊
非金属性:Cl>C
B
硫化锌(ZnS,白色)、硫化镉(CdS,黄色)为难溶电解质。向浓度均为0.1 mol/L的Zn2+、Cd2+混合液中,滴加Na2S稀溶液,先出现的沉淀是黄色的
C
向可能含有Fe2+的未知溶液中,滴加1滴溶液,有特征蓝色沉淀生成
原未知溶液中含有Fe2+
D
向含有新制的氢氧化铜的碱性溶液中,加入乙醛溶液并加热,出现砖红色沉淀
乙醛具有还原性
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.稀盐酸与NaHCO3反应生成CO2,只能说明HCl酸性强于H2CO3,但HCl不是Cl的最高价酸,无法直接推断Cl的非金属性>C,A结论错误;
B.先析出CdS黄色沉淀,说明CdS的溶度积更小,因此Ksp(ZnS)>Ksp(CdS),B结论正确;
C.与反应生成特征蓝色沉淀,可直接证明存在,C结论正确;
D.乙醛与新制Cu(OH)2在碱性条件下生成砖红色Cu2O,说明乙醛被氧化,具有还原性,D结论正确;
故选A。
3.(2023·天津·高考真题)下列方法(试剂)中,无法鉴别和两种物质的是
A.焰色试验 B.试纸 C.稀氨水 D.
【答案】C
【解析】A.钠元素、钡元素的焰色不同,可以用焰色试验鉴别碳酸钠和氯化钡,A不符合;
B.Na2CO3溶液显碱性,BaCl2溶液显中性,故可以用pH试纸检验Na2CO3和BaCl2,B不符合;
C.Na2CO3溶液和BaCl2溶液与氨水都不反应,都无现象,C符合;
D.Na2CO3溶液与Na2SO4溶液不反应,BaCl2溶液与Na2SO4反应生成白色沉淀硫酸钡, D不符合;
故答案为:C。
4.(2023·天津·高考真题)明代《武备志》中记载了提纯硫黄的油煎法:“先将硫打豆粒样碎块,每斤硫黄用麻油二斤,入锅烧滚。再下青柏叶半斤在油内,看柏枯黑色,捞去柏叶,然后入硫黄在滚油内,待油面上黄沫起至半锅,随取起,安在冷水盆内,倒去硫上黄油,净硫凝一并在锅底内者是”,下列叙述错误的是
A.“先将硫打豆粒样碎块”是为了增大硫的表面积 B.“青柏叶”变“枯黑色”起到指示油温的作用
C.“倒去硫上黄油”实现固液分离 D.提纯硫磺的油煎法利用了蒸馏原理
【答案】D
【解析】A.“先将硫打豆粒样碎块”增大了硫的表面积,有利于硫与麻油充分接触,故A正确;
B.油温较高时,柏叶由青色变为黑色,“青柏叶”变“枯黑色”可以起到指示油温的作用,故B正确;
C.“安在冷水盆内”后,硫经冷却凝固后沉在容器底部,麻油浮于上层,因此“倒去硫上黄油”可实现固液分离,故C正确;
D.蒸馏原理是利用被提纯物质和杂质的沸点差异,用于分离和提纯液态物质,该流程没有用到蒸馏原理,故D错误;
故选D。
5.(2022·天津·高考真题)下列实验操作中选用仪器正确的是
用量筒量取10.00mL盐酸
用瓷坩埚加热熔化NaOH固体
用分液漏斗分离乙酸异戊酯和水的混合物
配制一定温度的NaCl饱和溶液,用温度计测温并搅拌
A
B
C
D
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.筒量精确度为0.1mL,取10.00mL盐酸只能用酸式滴定管,故A错误;
B.瓷坩埚与熔化NaOH会反应,因此用铁坩埚加热熔化NaOH固体,故B错误;
C.乙酸异戊酯和水是不相溶的两种液体,因此可用分液漏斗分离乙酸异戊酯和水的混合物,故C正确;
D.不能用温度计搅拌溶液,故D错误。
综上所述,答案为C。
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