1、第二节 物质的检验、分离和提纯考纲要求考情分析1.掌握常见的物质检验的方法。2掌握常见的物质分离和提纯的方法。物质的检验和分离提纯是高考的热点，题型主要以选择题、化工流程、实验设计等形式出现。重点考查过滤、蒸馏、萃取、分液等基本操作及注意事项，同时将分离提纯操作与物质的制备、混合物成分的确定以及实验设计等内容有机融合起来进行综合考查。近五年高考新课标卷考查物质的检验2次，考查物质的分离和提纯4次。核 心考点突破 考点一 物质的检验物质的检验1常见阳离子的检验H、Fe3、Fe2、Al3、NH4、Cu2、Na、K、Ag将上述符合相应现象的离子的代号填在下表中2.常见阴离子的检验OH、Cl、Br、I
2、、SO24、SO23、CO23、HCO3、SiO23、AlO2根据被检离子或现象完成填空3常见气体的检验(1)可燃性气体的检验(2)酸性气体的检验4常见有机物的检验(1)能使品红溶液褪色的气体有：SO2、Cl2、O3、NO2等，其中SO2只能使石蕊试液变红，而不能褪色，Cl2、O3、NO2最终可使石蕊试液褪色。(2)在中学化学中，氨气是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。(3)不溶于水也不溶于硝酸的白色沉淀是AgCl或BaSO4等。(4)NO气体的检验方法是向无色气体中通入空气(或O2)，看气体是否变红棕色。1向某溶液中滴入BaCl2溶液，产生白色沉淀，原溶液中一定存在SO24 吗？答案 不
3、一定。原溶液中可能有Ag、CO23、SO23等。答案 能。利用NaOH溶液可鉴别上述离子。若产生白色沉淀，NaOH过量，沉淀溶解的是Al3，不再溶解的是Mg2；开始产生白色沉淀，迅速变为灰绿色最后变为红褐色的是Fe2；产生蓝色沉淀的是Cu2；产生红褐色沉淀的是Fe3；产生无色有刺激性气味气体的是NH4。2只用一种试剂能否鉴别Al3、Mg2、Cu2、Fe2、Fe3和NH4？3有两瓶红棕色的气体，一瓶为溴蒸气，一瓶为NO2，如何通过实验鉴别区分二者？答案(1)分别加水后用力振荡，观察水层的颜色变化，水层无色者为NO2，水层为橙红者为溴蒸气。(2)分别加入AgNO3溶液，有浅黄色沉淀生成者为溴蒸气，
4、无沉淀生成者为NO2。角度一：常见离子的检验与确定1关于某无色溶液中所含离子的鉴别，下列判断正确的是()A加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，加稀盐酸沉淀不溶解时，可确定有Cl存在B通入Cl2后，溶液变为深黄色，加入淀粉溶液后溶液变蓝，可确定有I存在C加入Ba(NO3)2溶液，生成白色沉淀，加稀盐酸后沉淀不溶解时，可确定有SO24 存在D加入稀盐酸，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊，可确定有CO23 存在解析 Cl、SO24 均能与Ag形成不溶于稀盐酸的白色沉淀，A错；淀粉遇I2变蓝，通入Cl2后，溶液变为深黄色，加入淀粉溶液后溶液变蓝，则溶液中有I存在，B对；SO23 与Ba(NO3)2反应形成
5、BaSO3沉淀，加入稀盐酸后在H、NO3 的作用下可转化为BaSO4沉淀，C错；能使澄清石灰水变浑浊的气体是CO2或SO2，原溶液中可能存在的离子是CO23、HCO3、SO23 或HSO3，D错。答案 B2(2016辽宁锦州期末)某含Na的溶液中可能含有NH4、Fe3、Br、CO23、I、SO23。取样，滴加足量氯水，有气泡产生，溶液呈橙色；向橙色溶液中加BaCl2溶液和淀粉均无现象。为确定该溶液的组成，还需进行的实验有()A取样，滴加硫氰化钾溶液B取样，加氯水和CCl4，振荡C取样，加足量盐酸加热，湿润的品红试纸检验气体D取样，加足量的熟石灰加热，湿润的红色石蕊试纸检验气体解析 滴加足量氯水
6、有气泡产生，说明有CO23，根据互斥性原则，则无Fe3；溶液呈橙色，说明有Br；向橙色溶液中加BaCl2溶液和淀粉均无现象，说明没有SO23(若有，则被氯水氧化为SO24，加BaCl2溶液有白色沉淀)、I(若有，则被氯水氧化为I2，加淀粉变蓝色)；NH4 无法判断；NH4 的检验需要加碱加热，若有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生，说明有NH4。答案 D 离子检验实验操作的答题模板操作现象结论取样，加入有生成的是例如：检验某溶液中含有Fe2而不含Fe3的方法：取适量溶液于洁净的试管中，滴加几滴KSCN溶液，不显血红色，再向溶液中滴加几滴H2O2(或新制氯水)，溶液变为血红色，说明溶液中含有Fe
7、2而不含Fe3。角度二：气体的检验3下列有关实验操作、现象和结论正确的是()选项实验操作现象结论A将某气体通入FeCl2溶液中溶液由浅绿色变为黄色该气体中一定含有Cl2B将某气体通入品红溶液中品红溶液褪色该气体中一定含有SO2C将某气体通过灼热的CuO粉末粉末由黑变红该气体中一定含有H2D将某气体与湿润的红色石蕊试纸接触试纸变蓝色该气体中一定含有NH3解析 A项中气体还可能是O2、O3、NO2等；B项中气体还可能是Cl2、O3等；C项中还可能是CO。答案 D4用石墨电极电解pH1的NaCl溶液做对照实验，记录如下(a、b、c代表电压值)：序号电压/V阳极现象 检验阳极产物axc 无明显变化有C
8、l2cxb 无明显变化无Cl2中检验Cl2的实验方法为：_。解析 Cl2具有强氧化性，可取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉-KI试纸上，试纸变蓝色。答案 取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉-KI试纸上，试纸变蓝色角度三：物质的鉴别5下列实验可实现鉴别目的的是()A用KOH溶液鉴别SO3(g)和SO2B用湿润淀粉-KI试纸鉴别Br2(g)和NO2C用CO2鉴别NaAlO2溶液和CH3COONa溶液D用BaCl2溶液鉴别AgNO3溶液和K2SO4溶液解析 A项，KOH分别与SO2、SO3反应生成对应盐，两者均无明显现象，无法鉴别；B项，Br2(g)和NO2都有氧化性，均能将I氧化为I2而使湿润淀粉-KI试
9、纸变蓝，无法鉴别；C项，由于H2CO3酸性强于Al(OH)3而弱于CH3COOH，故CO2与NaAlO2溶液反应生成Al(OH)3沉淀而不与CH3COONa溶液反应，可以鉴别两者；D项，BaCl2溶液分别与AgNO3溶液和K2SO4溶液反应生成AgCl、BaSO4，两者均为白色沉淀，故无法鉴别。答案 C6实验室中有6瓶失去标签的白色固体：纯碱、Mg(OH)2、BaCl2、Al2(SO4)3、NaHSO4、KCl。除蒸馏水、试管和胶头滴管外，无其他任何试剂和仪器。某学生通过以下实验步骤即可鉴别它们。请填写下列空白：(1)各取适量固体于6支试管中，分别加入适量蒸馏水，有一支试管中的现象和其他5支明
10、显不同，此支试管中的现象是_，据此现象鉴别出的一种物质是_。(2)分别将所剩5种溶液依次编号为A、B、C、D、E，然后进行两两混合。观察到C没有出现任何现象；D分别和A、B、E混合时均产生了白色沉淀；B和E混合时既有白色沉淀产生，又有无色气体放出。据此可推断出：A、C、D三种物质的化学式依次是_；B、E两者中有一种可与A反应，它与足量A反应的离子方程式为：_；在两两混合时，能最终确定B、E成分的实验现象及结论是：_。(3)上述物质溶于水抑制水的电离，且溶液显酸性的物质的化学式为_，其溶液显酸性的原因是_。解析 根据(1)可知，只有Mg(OH)2不溶于水，由此可以鉴别出Mg(OH)2固体。再由(
11、2)中实验观察到C没有出现任何现象推出C为KCl；由D分别和A、B、E混合时均产生了白色沉淀推出D为BaCl2；由B和E混合时既有白色沉淀产生，又有无色气体放出，推出A为NaHSO4。则B、E是剩下的两种物质。答案(1)其中的物质难溶于水 Mg(OH)2(2)NaHSO4、KCl、BaCl2CO23 2H=H2OCO2在B、E两溶液中，与A混合时产生气体的是纯碱，否则是Al2(SO4)3(3)NaHSO4 NaHSO4=NaHSO 23，所产生的H抑制水的电离，使溶液中c(H)c(OH)物质鉴别简答题描述要求(1)不能原瓶操作鉴别的目的是为了以后的使用，若原瓶操作，试剂污染，所以要用“各取少许
12、”字样。(2)不能“指名道姓”结论的得出来自实验现象，在加入试剂之前，该物质是未知的，叙述时不可出现“取某某试剂加入某某物质”的字样。一般简答顺序为：各取少许溶解加入试剂(气体试剂要用“通入”)描述现象得出结论。考点二 物质的分离和提纯1物质分离、提纯的区别(1)物质的分离将混合物的各组分分离开来，获得几种纯净物的过程。(2)物质的提纯将混合物中的杂质除去而得到纯净物的过程，又叫物质的净化或除杂。2物质分离、提纯的常用方法(1)常用的物理方法(2)常用的化学方法方法原理杂质成分沉淀法 将杂质离子转化为沉淀Cl、SO24、CO23 及能形成弱碱的阳离子气化法 将杂质离子转化为气体CO23、HCO
13、3、SO23、HSO3、S2、NH4杂转纯法将杂质转化为需要提纯的物质杂质中含不同价态的相同元素(用氧化剂或还原剂)、同一种酸的正盐与酸式盐(用酸、酸酐或碱)氧化还原法用氧化剂(还原剂)除去具有还原性(氧化性)的杂质如用酸性KMnO4溶液除去CO2中的SO2，用热的铜粉除去N2中的O2热分解法加热使不稳定的物质分解除去如除去NaCl中的NH4Cl等酸碱溶解法利用物质与酸或碱溶液混合后的差异进行分离如用过量的NaOH溶液可除去Fe2O3中的Al2O3电解法 利用电解原理除去杂质含杂质的金属作阳极、纯金属(M)作阴极，含M的盐溶液作电解质溶液1滤液出现浑浊时如何处理？可能原因是什么？答案 更换滤纸
14、重新过滤；滤纸破损或滤液超过滤纸边缘。2分液漏斗是萃取、分液操作中必须用到的仪器，在使用前必须检查是否漏液，如何检查分液漏斗是否漏液？答案 关闭活塞，向分液漏斗中加入一定量的水倒置，观察是否漏水，若不漏水再将活塞旋转 180，然后倒置观察是否漏水。3物质分离、提纯方法的选择(在常用方法和混合物之间连线)答案 c a b e d g h f4下列除杂方法是否可行，并分别说明原因。(1)用过量氨水除去Al3溶液中的少量Fe3。(2)加入新制的生石灰，通过加热蒸馏，以除去乙醇中的少量水。答案(1)不可行，氨水可将Al3、Fe3均转变为不溶性碱，且均不溶于过量氨水。(2)可行，CaOH2O=Ca(OH
15、)2，加热蒸馏可使乙醇挥发。角度一：物质分离、提纯装置的识别1下列有关实验装置进行的相应实验，能达到实验目的的是()A利用图1装置可从氯化铁溶液中直接蒸发结晶获得氯化铁晶体B利用图2装置可分离石油，得到汽油、煤油和柴油等各种馏分C利用图3装置可分离CH3CH2OH和CH3COOC2H5D.利用图4和图1可进行粗盐提纯解析 加热FeCl3溶液，促进盐类水解，直接蒸干得到的是Fe(OH)3或Fe2O3，A项错误；石油分馏时，温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处，B项错误；乙醇和乙酸乙酯互溶，不能用分液法分离，C项错误。答案 D2从海带中提取碘要经过灼烧、浸取、过滤、氧化、萃取、分液、蒸馏等操作，
16、下列对应的装置合理、操作规范的是()解析 A项，灼烧应选用坩埚，错误；B项，应用玻璃棒引流，且漏斗下端尖口处要紧贴烧杯内壁，错误；C项，碘的苯溶液应从上口倒出，错误。答案 D角度二：物质分离、提纯方法的选择3下列有关除杂的实验操作合理的是()A除去CO2中混有的少量CO：通入适量O2后点燃B除去O2中少量N2：使气体通过炽热的铜粉C除去石英中少量碳酸钙：用稀盐酸溶解后过滤D除去氧化钠固体中少量的纯碱：加入足量CaCl2溶液，过滤、蒸发、结晶答案 C4请选择恰当的分离(提纯)方法来分离下列各组混合物(1)KNO3和NaCl混合物_。(2)乙酸乙酯和乙酸混合物中分离出乙酸乙酯_。(3)由乙醇溶液制
17、无水乙醇_。(4)从溴水中提取纯溴_。(5)草木灰中提取可溶物质 _。(6)除去淀粉溶液中的碘化钠_。(7)蛋白质中混有葡萄糖_。(8)Na2CO3(s)中混有NaHCO3(s)_。答案(1)结晶(2)分液(3)蒸馏(4)萃取、蒸馏(5)溶解、过滤(6)渗析 (7)盐析、过滤(8)灼烧 混合物的分离、提纯方法角度三：物质分离、提纯的实验方案及流程分析5如图所示为从固体混合物中分离X的两种方案，请根据方案1和方案2指出下列说法中合理的是()A可以选用方案1分离碳酸氢钠中含有的氯化铵B方案1中的残留物应该具有的性质是受热易挥发C方案2中加入的试剂一定能够与除X外的物质发生化学反应D方案2中加入Na
18、OH溶液可以分离出SiO2和Fe2O3混合物中的Fe2O3解析 加热法分离提纯固体混合物应满足的条件：一种物质受热易挥发或分解，另一物质受热不挥发或难分解。加试剂法分离(过滤)提纯固体混合物应满足的条件：所加试剂能达到让一种物质形成溶液，而另一物质形成难溶物的状态。A项中碳酸氢钠、氯化铵受热均易分解，故用方案1不能将两物质分离开，错误；B项方案1中的残留物应该具有受热时不挥发或难分解的性质，错误；C项方案2中加入的试剂可能不与除X外的物质发生化学反应，如加水进行溶解分离，错误；D项中SiO2与NaOH溶液反应生成Na2SiO3溶解而分离，正确。答案 D6食盐是日常生活的必需品，也是重要的化工原
19、料。粗食盐常含有少量K、Ca2、Mg2、Fe3、SO 24 等杂质离子，实验室提纯NaCl的流程如下：提供的试剂：饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、75%乙醇、四氯化碳。(1)欲除去溶液中的Ca2、Mg2、Fe3、SO24，选出a所代表的试剂，按滴加顺序依次为_(填化学式)。(2)洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl，选用的试剂为_。解析 为除去Mg2和Fe3可选用NaOH溶液，除去SO 24选用BaCl2溶液，过量的BaCl2溶液要用饱和Na2CO3溶液来除去，因此只要BaCl2在Na2CO3之前即可，NaOH顺序可变；除去Na
20、Cl晶体表面附带的少量KCl，选用的试剂为75%的乙醇，因为乙醇溶解氯化钾后易挥发不残留其他物质。答案(1)NaOH、BaCl2、Na2CO3(或BaCl2、NaOH、Na2CO3或BaCl2、Na2CO3、NaOH)(2)75%乙醇 分离和提纯物质应遵循的原则(1)不引入新杂质的原则。如果引入杂质则在后续操作中必须除杂。(2)不损耗、不减少被提纯物质的原则。(3)实验操作要简便易行的原则。(4)加入试剂的顺序要合理的原则。用化学方法除去溶液中的杂质时，要使被分离的物质或离子尽可能除净，需要加入过量的分离试剂，在多步分离过程中，后加的试剂应能够把前面所加入的无关物质或离子除去。课 堂归纳提升
21、体系构建核心要点1蒸发中的“2注意”：玻璃棒搅拌和不能完全蒸干(应靠余热蒸干)。2过滤中的“3要求”：一贴二低三靠。3蒸馏中的“3注意”：温度计水银球的位置，冷却水的进出方向，加沸石防暴沸。4萃取分液中的“4步操作”：加萃取剂振荡放气静置分层分液。5物质检验的“5步骤”：取少量样品加入某种试剂加热振荡等操作描述现象得出结论。6检验气体是根据气体的性质，一般从以下5方面考虑：气体的颜色和气味；水溶液的酸碱性；助燃性、可燃性及燃烧现象和产物；遇空气的变化；其他特性。高 考真题体验 1(2016全国卷)某白色粉末由两种物质组成，为鉴别其成分进行如下实验：取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解；再加入
22、足量稀盐酸，有气泡产生，固体全部溶解 取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生，振荡后仍有固体存在该白色粉末可能为()ANaHCO3、Al(OH)3BAgCl、NaHCO3CNa2SO3、BaCO3DNa2CO3、CuSO4解析 A项，加入足量稀硫酸后，固体全部溶解；B项，加入足量稀盐酸时有气泡产生，但仍有固体存在；D项，加入足量稀硫酸并振荡后，固体全部溶解。故A、B、D均不符合题意。答案 C2(2016四川卷)根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是()解析 A能使澄清石灰水变浑浊的气体可能是CO2或SO2，该溶液中可能含有CO 23、HCO3 或SO 23、HSO3，错误；B.常温下，铁在浓硫酸
23、中发生钝化，发生了化学反应，错误；C.淀粉溶液遇碘变蓝，遇KIO3不发生变化，该食盐中可能含有KIO3，错误；D.苯酚钠和乙酸反应生成苯酚和乙酸钠，说明乙酸的酸性比苯酚强，正确。答案 D3(2016上海卷)实验室提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾的过程如图所示。下列分析正确的是()A操作是过滤，将固体分离除去B操作是加热浓缩，趁热过滤，除去杂质氯化钠C操作是过滤、洗涤，将硝酸钾晶体从溶液中分离出来D操作总共需两次过滤解析 操作应是溶解，A项错误；操作应是加热浓缩，冷却结晶，使KNO3晶体析出，B项错误；C项正确；操作只过滤一次，D项错误。答案 C4(2016北京卷)下列中草药煎制步骤中，属于过滤操作
24、的是()解析 冷水浸泡属于物质的溶解，故A错误；加热煎制属于加热，故B错误；箅渣取液属于过滤操作，故C正确；灌装是液体转移，故D错误。答案 C5(2014全国大纲卷)下列除杂方案错误的是()选项被提纯的物质杂质除杂试剂 除杂方法ACO(g)CO2(g)NaOH溶液、浓H2SO4洗气BNH4Cl(aq)Fe3(aq)NaOH溶液过滤CCl2(g)HCl(g)饱和食盐水、浓H2SO4洗气DNa2CO3(s)NaHCO3(s)灼烧解析 CO2与NaOH溶液反应生成Na2CO3，而CO与NaOH溶液不反应，A选项正确；NaOH溶液不仅与Fe3反应也会与NH4 发生反应，B选项错误；HCl极易溶于水，而
25、Cl2在饱和食盐水中溶解度较小，C选项正确；加热灼烧可以使NaHCO3固体分解，且生成Na2CO3，D选项正确。答案 B6(2015新课标全国卷)海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是()A向苦卤中通入Cl2是为了提取溴B粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯C工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂D富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收解析 A项，向苦卤中通入Cl2时发生反应Cl22Br=2ClBr2，故其目的是为了提取溴，正确；B项，可将粗盐溶解、过滤除去难溶性杂质，然后向滤液中加入沉淀剂，过滤后调节滤液pH以除去可溶性杂质，最后重结晶可得精盐，正确；C项，工业生产常选用廉价的Ca(OH)2作为沉淀剂，错误；D项，由于通入Cl2后所得溶液中Br2的浓度很小，因此利用Br2的挥发性，可先用空气和水蒸气吹出Br2，再用SO2将其还原为HBr进行富集，正确。答案 C请做：课时跟踪训练（三十二）