第2讲物质的分离提纯与检验Word文档下载推荐.docx

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例如，FeCl2中含有FeCl3，加入铁粉，振荡过滤，即可除去FeCl3而又不引入新的杂质。

加热法、沉淀法、转化法、酸碱法、氧化还原法等。

特别提醒：

在解答物质提纯试题时，选择试剂和实验措施应考虑三个方面：

①不能引入新杂质；

②提纯后的物质成分不变；

③实验过程和操作方法简单易行。

【例1】（黄冈中学2009届高三月考）下列各组混合物的分离或提纯方法不正确的是（）

A．用过滤法分离Fe（OH）3胶体和FeCl3溶液的混合物

B．用结晶法提纯NaCl和KNO3的混合物中的KNO3

C．用蒸馏法分离乙醇和苯酚的混合物

D．除去FeCl2溶液中的少量FeCl3：

加入足量铁屑，充分反应后，过滤

【解析】胶体不能透过半透膜，能透过滤纸，不能用过滤的方法分离Fe（OH）3胶体和FeCl3溶液的混合物。

【答案】A

考点2物质的检验

1．常见阳离子的检验

物质

检验方法

H+

能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。

Na+、K+

用焰色反应来检验时，它们的火焰分别呈黄色、浅紫色（通过蓝色钴玻璃片观察钾离子焰色）。

Ba2+

能使稀H2SO4或可溶性硫酸盐溶液产生白色BaSO4沉淀，且沉淀不溶于稀HNO3。

Mg2+

能与NaOH溶液反应生成白色Mg（OH）2沉淀，该沉淀能溶于NH4Cl溶液。

Al3+

能与适量的NaOH溶液反应生成白色Al（OH）3絮状沉淀，该沉淀能溶于盐酸或过量的NaOH溶液。

Ag+

能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应，生成白色AgCl沉淀，不溶于稀HNO3，但溶于氨水，生成[Ag（NH3）2]+。

NH4+

铵盐（或浓溶液）与NaOH浓溶液反应，并加热，放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝或有刺激性气味的NH3气体。

Fe2+

能与少量NaOH溶液反应，开始时生成白色Fe（OH）2沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色Fe（OH）3沉淀。

或向亚铁盐的溶液里加入KSCN溶液，不显红色，加入少量新制的氯水后，立即显红色。

有关反应方程式为：

2Fe2++Cl2=2Fe3++

2Cl－。

Fe3+

能与KSCN溶液反应，变为血红色溶液；

能与NaOH溶液反应，生成红褐色Fe（OH）3沉淀。

Cu2+

蓝色溶液（浓的CuCl2溶液显绿色）能与NaOH溶液反应，生成蓝色的沉淀，加热后可转变为黑色的CuO沉淀。

含Cu2+溶液能与Fe、Zn片等反应，在金属片上有红色的铜生成。

2．常见阴离子的检验

OH－

能使①无色酚酞、②紫色石蕊、③橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色、蓝色、黄色。

C1－

能与AgNO3溶液反应，生成白色的AgCl沉淀，沉淀不溶于稀硝酸，能溶于氨水，生成

。

Br－

能与AgNO3溶液反应，生成淡黄色AgBr沉淀，沉淀不溶于稀HNO3。

I－

①能与AgNO3反应，生成黄色AgI沉淀，沉淀不溶于稀HNO3。

②I－也能与氯水反应生成I2，使淀粉溶液变蓝

SO42－

能与含Ba2+溶液反应，生成白色BaSO4沉淀，沉淀不溶于硝酸。

SO32－

①浓溶液能与强酸反应，产生无色有刺激性气味的SO2气体，该气体能使品红溶液褪色。

②能与BaCl2溶液反应，生成白色BaSO3沉淀，该沉淀溶于盐酸，生成无色有刺激性气味的SO2气体。

注：

BaSO3在硝酸中也不溶解，而是转化为BaSO4沉淀，但有NOx放出。

S2－

能与Pb（NO3）2或CuSO4溶液反应，生成黑色PbS或CuS沉淀。

CO32－

能与BaCl2溶液反应，生成白色的BaCO3沉淀，该沉淀溶于硝酸（或盐酸），生成无色无味能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体。

HCO3－

①取含HCO3－盐溶液煮沸，放出无色无味CO2气体，气体能使澄清石灰水变浑浊。

或②向HCO3－盐酸溶液里加入稀MgSO4溶液，无现象，加热煮沸，有白色沉淀生成，同时放出CO2气体。

PO43－

含PO43－的中性溶液，能与AgNO3反应，生成黄色Ag3PO4沉淀，该沉淀溶于硝酸。

NO3－

浓溶液或晶体中加入铜片、浓H2SO4加热，放出红棕色气体。

NO3－+H2SO4=HSO4－+HNO3，Cu+4HNO3

Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O。

无机物鉴别颜色方面的突破口：

1、红色世界

（1）基态：

Fe2O3（红褐色）、Fe（OH）3（红棕色）、[Fe（SCN）]2+（血红色）、Cu（紫红色）、Cu2O（砖红色）、NO2（红棕色）、P（红磷、暗红色）、Br2（深红棕色）、红色石蕊试纸、品红溶液。

（2）激发态：

充氦气的灯光呈粉红色，充氖气的灯光呈红色，钙元素的焰色呈砖红色。

（3）化学变化：

①紫色石蕊在酸性溶液（pH<

5.0）中变红，

②润湿的蓝色石蕊试纸遇酸性（CO2、SO2、H2S、HCl）变红，

③酚酞在碱性溶液中呈浅红色（8.2<

pH<

10.0）或红色（pH>

10），

④甲基橙在酸性溶液（pH<

3.1）中呈红色，

⑤甲基红在酸性溶液（pH<

4.4）中呈红色，

⑥pH试纸（黄色）遇酸性溶液（pH<

2）变红，

⑦已经被二氧化硫褪色的品红溶液在加热时会出现红色，

⑧C（NaHSO4）>

0.001mol/L时遇甲基橙变红。

2、橙色世界

浓溴水、甲基橙试剂、Br2（CCl4）呈橙红色。

（2）化学变化：

甲基橙在酸性溶液（3.1<

4.4）中呈橙色，甲基红在酸性溶液（4.4<

6.0）中呈橙色。

3、黄色世界

工业盐酸（含有Fe3+）、Au、S8、Na2O2（淡黄色）、AgBr（淡黄色）、AgI、Ag3PO4

钠元素焰色呈黄色

①甲基橙在（pH>

4.4）溶液中呈黄色，

②久置的浓硝酸因溶有自身分解产生的二氧化氮而变黄

4、绿色世界

F2（浅黄绿色）、Cl2（黄绿色）、Cu2（OH）2CO3（绿色）CuCl2（浓溶液呈绿色）、FeSO4（浅绿色）

铜元素的焰色呈绿色

Fe（OH）2（白色）——灰绿色——Fe（OH）3（红棕色）

5、青色世界

铁粉、银粉及大多数金属粉末、石墨、CuO、CuS、Cu2SFeO、Fe3O4、MnO2

①蔗糖遇浓硫酸被炭化变黑，

②润湿的白色醋酸铅试纸遇H2S变黑，

③硫磺粉与白色的水银反应生成黑红色的HgS，

④H2S通入Pb（NO3）2、AgNO3、CuSO4溶液产生不溶于水也不溶于稀盐酸和稀硫酸的黑色沉淀。

6、蓝色世界

CuSO4（溶液）、CuSO4•5H2O（晶体）、液氧、臭氧

①紫色石蕊在碱性溶液（pH>

8）中变蓝，

②润湿的红色石蕊试纸遇碱性气体变蓝，

③无水CuSO4（白色粉末）遇水变蓝，

④H2、H2S、CH4、C2H5OH燃烧火焰呈淡兰色，CO燃烧火焰呈蓝色，

⑤S8在空气中燃烧呈淡蓝色火焰，在纯氧中燃烧呈现明亮的蓝紫色火焰，

⑥淀粉遇I2（aq）变蓝，

⑦Cl2、Br2、NO2、O3遇湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝

7、紫色世界

KMnO4（H+）、紫色石蕊、碘单质呈紫黑色

充氩气的灯光呈紫蓝色，钾元素的焰色呈紫色（透过蓝色钴玻璃观察）

①I2升华生紫烟，

②NH4I受热生紫烟，

③紫色石蕊在（5.0<

8.0）溶液中呈紫色，

④锌粉与碘的混合物中滴入水会生紫烟（反应放热使碘升华）

8、白色世界

Pb（蓝白色）、Hg、铝粉、大多数块状金属、PbSO4、BaSO4、AgCl、BaCO3、Ba3（PO4）2、BaSO3、CaCO3、Fe（OH）2（不稳定）、Mg（OH）2、Al（OH）3、ZnS

①H2在Cl2中燃烧呈现苍白色火焰，

②NH3遇HCl产生白烟，

③Mg、Al在氧气中燃烧发出耀眼的白光

④红磷在氯气中燃烧时产生白色烟雾，

⑤红磷在氧气中燃烧时产生白烟。

【例2】只用一种试剂即可区别NaBr、NaI、NaOH、Na2CO3、NaSCN、H2S、AgNO3、C6H5OH等八种无色溶液，这种试剂为（）

A．硫酸B．氨水C．FeCl3溶液D．盐酸

【解析】FeCl3溶液与NaBr不反应，与NaI反应生成I2产生紫色沉淀，与NaOH生成Fe（OH）3红褐色沉淀，与Na2CO3产生沉淀和气体，与NaSCN生成血红色溶液，与H2S产生淡黄S沉淀、与AgNO3产生白色沉淀，与C6H5OH显紫色。

【答案】C

考点3特殊的除杂方法

在使用常规的方法无法进行除杂操作时，即根据物理方法或化学反应不能将杂质直接除去，可突破定势思维，“一反常规”，将被提纯的物质先转化为其他物质，然后再利用化学反应将其重新还原为被提纯物质，在此过程中杂质即被除去。

【例3】（09届盐城高三联考）七水硫酸镁（MgSO4·

7H2O）在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用，利用化工厂生产硼砂的废渣－一硼镁泥可制取七水硫酸镁。

硼镁泥的主要成分是MgCO3，还含有其他杂质（MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等）。

表1部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH

沉淀物

Al（OH）3

Fe（OH）3

Fe（OH）2

Mn（OH）2

Mg（OH）2

pH值

5.2

3.2

9.7

10.4

11.2

表2两种盐的溶解度（单位为g／100g水）

温度/℃

10

30

40

50

60

CaSO4

0.19

0.21

0.20

MgSO4·

7H2O

30.9

35.5

40.8

45.6

/

硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下：

根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度数据，试回答下列问题：

（1）过滤I的滤液中加入硼镁泥，调节溶液的pH＝5～6，再加入NaClO溶液加热煮沸，将溶液中的Mn2+氧化成MnO2，反应的离子反应方程式为_______。

加热煮沸的主要目的是________。

（2）沉淀B中除MnO2、SiO2外还含有_______（填化学式）等物质。

（3）检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3＋的实验方法是_______；

（4）沉淀C的化学式是_______。

过滤II需趁热过滤的理由是_______

【解析】向硼镁泥中加硫酸时MnO2、SiO2不溶解，PH=5～6时Fe（OH）3、Al（OH）3也会沉淀，加热煮沸的主要目的是促进Al3＋、Fe3＋水解及Mn2＋氧化成MnO2，由于MgSO4的溶解度不大，温度低时结晶析出，所以过滤II需趁热过滤。

【答案】

（1）Mn2+＋ClO－＋H2O＝MnO2↓＋2H＋＋Cl－；

促进Al3＋、Fe3＋水解及Mn2＋氧化成MnO2；

（2）Fe（OH）3Al（OH）3

（3）取过滤II后的滤液1～2ml于试管中，加入少量KSCN溶液，如果溶液不显红色证明滤液中无Fe3＋

（4）CaSO4·

2H2O或CaSO4以防MgSO4在温度低时结晶析出。

【考点整合】参考答案

考点1

增加杂质；

分离；

稳定；

新杂质；

考点2

红；

黄；

浅紫；

BaSO4；

Al（OH）3；

[Ag（NH3）2]+；

蓝；

灰绿；

红；

血红；

红褐；

Cu（OH）2；

考点3

；

淡黄；

褪色；

SO2；

黑；

【课时练习】

一、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分）

1．（2010·

威海模拟）下列各组混合物的分离或提纯方法正确的是（　　）

B．用结晶法提纯NaCl和KNO3混合物中的KNO3

C．用分液法分离乙醇和乙酸的混合物

D．用加热法分离碘和氯化铵的混合物

【解析】A项胶体的提纯应用渗析的方法；

D项由于碘易升华，而氯化铵加热易分解，冷却又重新化合生成氯化铵，所以通过加热法不能分离碘和氯化铵的混合物。

【答案】B

2．下列每组各有三对物质，它们都能用分液漏斗分离的是（　　）

①乙酸乙酯和水，酒精和水，四氯化碳和水　②二溴乙烷和水，溴苯和水，硝基苯

和水　③甘油和水、乙醛和水、乙酸和乙醇　④油酸和水，甲苯和水，己烷和水

A．①②B．②④

C．③④D．①②④

【解析】①中酒精与水互溶，③中甘油和水，乙醛和水，乙酸和乙醇都能互相溶解。

3．下列操作中错误的是（　　）

A．除去乙酸乙酯中的少量乙酸：

加入乙醇和浓硫酸，使乙酸全部转化为乙酸乙酯

B．除去苯中的少量水：

加入生石灰后蒸馏

C．除去CO2中的少量SO2：

通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶

D．提取溶解在水中的少量碘：

加入CCl4，振荡、静置分层后，取出有机层再分离

【解析】此题考查了常见的混合物的分离方法．大多数有机反应是可逆反应，加入乙

醇和浓硫酸后，乙酸不可能全部生成乙酸乙酯，另外，加入的乙醇也可能过量，又引入新的杂质，所以A是错的。

【答案】A

4．两瓶气体分别为NO2和Br2蒸气，外观均相同，某同学设计了各种鉴别法：

①用湿

润的淀粉KI试纸　②加少量NaCl溶液　③加少量AgNO3溶液　④加少量水后再加

适量苯　⑤一定条件下改变温度（　　）

A．只能采用①③④B．只能采用②③④

C．能采用②③④⑤D．都可以

【解析】①中NO2和Br2蒸气都能使湿润的淀粉KI试纸显色，所以不能鉴别两种气体。

【答案】C

5．（2010·

厦门模拟）用石灰水、小苏打、淀粉和食醋等不能完成的实验是（　　）

A．碘盐中碘的检验B．暖瓶中水垢的除去

C．食盐和纯碱的鉴别D．鸡蛋壳主要成分的检验

【解析】碘盐中含的是IO

，故不能检验碘盐中的碘，A不能完成此实验；

B、C、D

都可以用食醋完成。

6．下列除杂质的方法不可行的是（　　）

A．用过量氨水除去Al3＋溶液中的少量Fe3＋

B．将混合气体通过灼热的铜网除去N2中的少量O2

C．用新制的生石灰，通过加热蒸馏，以除去乙醇中的少量水

D．用盐酸除去AgCl中少量的Ag2CO3

【解析】在Al3＋、Fe3＋的混合溶液中加入过量氨水，生成Al（OH）3、Fe（OH）3沉淀，不能将Al3＋、Fe3＋分离；

N2、O2的混合气体通过灼热的铜网，发生反应2Cu＋O2

2CuO，O2被除去；

乙醇中含有的少量水不能直接用蒸馏的方法除去，应先加入CaO再蒸馏；

在AgCl、Ag2CO3混合物中加入HCl，发生反应Ag2CO3＋2HCl===2AgCl＋H2O＋CO2↑，经过滤可得纯净的AgCl，故选A。

7．（2009·

四川高考）下列有关物质检验的实验结论正确的是（　　）

选项

实验操作及现象

实验结论

A

向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成

该溶液中一定含有SO

B

向某溶液中加入2滴KSCN溶液，溶液不显红色．再向溶液中加入几滴新制的氯水，溶液变为红色

该溶液中一定含有Fe2＋

C

将某气体通入品红溶液中，品红溶液褪色

该气体一定是SO2

D

将少量某物质的溶液滴加到新制的银氨溶液中，水浴加热后有银镜生成

该物质一定属于醛类

【解析】本题考查常见离子检验、物质鉴别的综合运用．A项可能受到Ag＋影响生成AgCl沉淀；

C项能够使品红溶液褪色的气体不一定就是SO2，还可能是其他气体比如氯气；

D项能发生银镜反应的官能团为醛基，而醛基还可能存在于甲酸或甲酸某酯、甲酸盐中。

【答案】B

8．（2010·

佛山模拟）下图为分离乙酸乙酯、乙酸和乙醇混合物的实验操作流程图

在上述实验过程中，所涉及的三次分离操作分别是（　）

A．①蒸馏　②过滤　③分液B．①分液　②蒸馏　③蒸馏

C．①蒸馏　②分液　③分液D．①分液　②蒸馏　③结晶、过滤

【解析】第①步乙酸、乙醇溶于饱和碳酸钠溶液，所以用分液，排除A、C，第③步加

入硫酸，硫酸和乙酸钠反应生成乙酸，要得到乙酸只有蒸馏．所以答案为B。

9．只用一种试剂即可区别NaBr、NaI、NaOH、Na2CO3、NaSCN、H2S、AgNO3、C6H5OH

等八种无色溶液，这种试剂为（　　）

A．硫酸B．氨水

C．FeCl3溶液D．盐酸

【解析】FeCl3溶液与NaBr不反应，与NaI反应生成I2，溶液颜色加深，与NaOH生成Fe（OH）3红褐色沉淀，与Na2CO3产生沉淀和气体，与NaSCN生成红色溶液，与H2S产生淡黄色沉淀、与AgNO3产生白色沉淀，与C6H5OH显紫色。

10．某溶液中可能存在Br－、CO

、SO

、Al3＋、I－、Mg2＋、Na＋等7种离子中的几种．现取该溶液进行实验，得到如下现象：

①向溶液中滴加足量氯水后，溶液变橙色，且有无色气泡冒出；

②向所得橙色溶液中加入足量BaCl2溶液，无沉淀生成；

③向所得溶液中继续滴加淀粉溶液，溶液不变蓝色．据此可以推断：

该溶液中肯定不存在的离子是（）

A．Al3＋、Mg2＋、I－、SO

B．Mg2＋、Na＋、CO

、I－

C．Al3＋、Na＋、SO

、I－D．Al3＋、CO

、Br－、SO

【解析】③向所得溶液中继续滴加淀粉溶液，溶液不变蓝色，能肯定I－不存在；

①滴加足量氯水后，溶液变橙色，且有无色气泡冒出，能肯定Br－的存在，结合②可以肯定CO

存在而SO

不存在，因为氯水会氧化SO

成SO

会产生沉淀；

CO

存在则Al3＋、Mg2＋不存在。

11．某晶体由两种阳离子、一种阴离子和结晶水组成，取少量该晶体进行如下实验：

①将晶体置于试管中加热，试管口有液体生成；

②待试管冷却后，加水使固体全部溶解；

③向试管中逐滴加入Ba（OH）2溶液至过量，同时加热，沉淀的物质的量先增多后减

少，但最终仍有沉淀未溶解，在此过程中还有刺激性气味气体生成．

根据以上实验判断，该晶体是（　　）

A．KAl（SO4）2·

12H2OB．NH4Al（SO4）2·

12H2O

C．（NH4）2Fe（SO4）2·

6H2OD．KCl·

MgCl2·

6H2O

【解析】解题的关键在于理解③向试管中逐滴加入Ba（OH）2溶液至过量，同时加热，沉淀的物质的量先增多后减少，但最终仍有沉淀未溶解，在此过程中还有刺激性气味气体生成．刚开始生成两种沉淀Al（OH）3、BaSO4，后来Al（OH）3溶解于过量的Ba（OH）2中，且NH

与OH－产生NH3。

12．（2010·

南通模拟）用过量的H2SO4、NaOH、NH3·

H2O、NaCl等溶液，按下图所示步骤分开五种离子。

则溶液①、②、③、④是（）

A．①NaCl　②NaOH　③NH3·

H2O　④H2SO4

B．①H2SO4　②NaOH　③NH3·

H2O　④NaCl

C．①H2SO4　②NH3·

H2O　③NaOH　④NaCl

D．①NaCl　②NH3·

H2O　③NaOH　④H2SO4

【解析】本题要从③入手，③能将沉淀部分溶解．据题意③为NaOH排除A、B；

第①步只分离出一种沉淀，所以只能向溶液中加入NaCl溶液使Ag＋沉淀而分离，同时对其他离子无影响，因此试剂①为NaCl溶液。

【答案】D

二、非选择题（本题包括4小题，共52分）

13．（14分）有六瓶白色固体，它们分别是Al2O3、NaNO3、Ba（OH）2、MgCl2、（NH4）2SO4、

无水CuSO4.现仅用蒸馏水及已被检出的物质对它们做出鉴别．根据以下实验步骤，

在空格内填入需加入的试剂．填写检出物质时须与实验现象上下对应．

（1）待检物＋

—

（2）待检溶液＋

（3）待检溶液＋

【解析】将六种未知物各取少许分别加入少量水，难溶于水的为Al2O3，遇水变蓝色的为无水CuSO4：

CuSO4＋5H2O===CuSO4·

5H2O

（白色）　　　　　　　（蓝色）

将余下的四种溶液各取少许，分别加入CuSO4溶液，产生蓝、白色沉淀的为：

CuSO4＋Ba（OH）2===BaSO4↓（白色）＋Cu（OH）2↓（蓝色）

将余下的三种溶液再各取少许分别加入Ba（OH）2溶液，不反应的为NaNO3，MgCl2

与（NH4）2SO4均与Ba（OH）2反应，但现象不同：

MgCl2＋Ba（OH）2===Mg（OH）2↓＋BaCl2

（NH4）2SO4＋Ba（OH）2===BaSO4↓＋2H2O＋2NH3↑

【答案】

（1）CuSO4　　　　Al2O3

　蓝色溶液　　　不溶于水

（2）

　Ba（OH）2

蓝色沉淀（或蓝色和白色沉淀并存）