安徽专版2020中考化学复习方案主题五科学探究第17课时物质的检验与鉴别分离与提纯课件 49页

第 17 课时 物质的检验与鉴别、分离与提纯 主题五　科学探究 考点一　物质或离子的检验 1.常见气体的检验 气体 检验方法 现象及结论 (1)O2 　用带火星的木条伸入气体中 木条　　　 (2)CO2 通入澄清石灰水 澄清石灰水变　 　　 (3)含H2、CO、 CH4中的一种 或几种 点燃气体,将干冷的烧杯罩在火 焰上方,然后把烧杯迅速翻转过 来,加入少量澄清石灰水,振荡 只有水雾出现,只含有　 　　 只出现澄清石灰水变浑浊,只含有 　 　　 复燃 浑浊 氢气 一氧化碳 （续表） 气体 检验方法 现象及结论 (3)含H2、CO、 CH4中的一种 或几种 点燃气体,将干冷的烧杯罩在火焰 上方,然后把烧杯迅速翻转过来,加 入少量澄清石灰水,振荡 既有水雾,又出现澄清石灰水变 浑浊,气体中一定含有_________　　　　 元素 (4)NH3 　将湿润的红色石蕊试纸放在试 管口 石蕊试纸　 　　 (5)水蒸气 　通过无水硫酸铜粉末 粉末　 　 碳、氢 变蓝 变蓝 2.常见离子的检验 离子 检验方法 现象 (1)H+ (酸性) ①加紫色石蕊溶液 ②用pH试纸 ③加活泼金属(锌、铁等) ①石蕊溶液变　 ②溶液的pH　 　7 ③产生　 　　 (2)OH- (碱性) ①加紫色石蕊溶液 ②加无色酚酞溶液 ③用pH试纸 ④加硫酸铜溶液 ①石蕊溶液变　 ②酚酞溶液变　 ③溶液的pH　　 7 ④产生　 　色沉淀 红 < 气泡 蓝 红 > 蓝 （续表） 离子 检验方法 现象 (3) (碳酸盐) 　加入　　　 　,将产生的 气体通入澄清石灰水 　有　　　　产生,且澄清石灰水变　　　 　 (4) (铵盐) ①加NaOH溶液,加热,把湿润 的红色石蕊试纸放在试管口 ②加入熟石灰研磨 ①石蕊试纸变_______ ②产生刺鼻的氨味 (5)Ca2+ 　滴加可溶性碳酸盐溶液 产生白色沉淀 稀盐酸 气泡 浑浊 蓝 （续表） 离子 检验方法 现象 (6)Cu2+ 　观察颜色,溶液呈蓝色,加入可溶性碱 　有　　　 　沉淀生成 (7)Fe3+ 　观察颜色,溶液呈黄色,加入可溶性碱 　有　 　　　沉淀生成 蓝色 红褐色 考点二　物质的鉴别 1.鉴别物质的原理:利用物质间反应时的不同现象,如沉淀、气体、变色等;利用 物质的气味、溶于水后的温度变化、溶解性等不同。 2.鉴别方法 (1)物理方法:一看(颜色)、二闻(气味)、三溶(溶解性或溶解时吸放热现象)。 (2)化学方法:利用物质或离子的特征化学反应进行鉴别。 3.常见物质的鉴别 物质 鉴别方法 现象和结论 (1)铁丝与铝丝 用磁铁吸引 　能被磁铁吸引的是铁丝,不能被吸引的是 铝丝 (2)碳酸钙与碳酸钠 加适量水溶解 　不溶的是碳酸钙,完全溶解的是碳酸钠 (3)硬水和软水 加肥皂水 　出现　　　　多的是软水,反之是硬水 (4)聚乙烯和聚氯乙烯 点燃(灼烧) 　无气味的是　　 　,有刺激性气味产 生的是　　 　　 泡沫 聚乙烯 聚氯乙烯 （续表） 物质 鉴别方法 现象和结论 (5)棉花、羊毛、 合成纤维 灼烧 　燃烧时有烧纸气味的是　　　　;有烧焦羽毛气 味的是　　　　;有特殊气味,灰烬是黑色或褐色 硬块的是　 (6)硝酸铵固体和 氢氧化钠固体 加水 　溶于水后使溶液温度升高的是　 　　　固 体,使溶液温度降低的是　　 　　固体 棉花 羊毛 合成纤维 氢氧化钠 硝酸铵 （续表） 物质 鉴别方法 现象和结论 (7)黄金与黄铜(铜锌 合金) ①灼烧 ②加稀盐(硫)酸 ①金属表面变黑的是黄铜,不变色的为黄金 ②有气泡冒出的为黄铜,反之为黄金 (8)合金与组分金属 相互刻画 　有划痕的为组分金属,反之为合金 (9)常见化肥的鉴别 　氨水为液态;钾肥多为白色;磷肥呈灰白色且多数难溶于水; 氮肥、钾肥易溶于水;碳酸氢铵有　 　　　气味;铵态氮肥 与碱混合研磨有　　 　　气味的气体产生 刺激性 刺激性 考点三　物质的分离与提纯 物质的分离是通过适当的方法,把混合物中的各种物质彼此分开,并且恢复 到各种物质的原来存在状态,分别得到纯净物;而物质的提纯是通过适当的方法 把混入某物质里的少量杂质除去,以便获得相对纯净的物质,又称除杂。 1.分离和提纯的原则 提纯方法应简单易行;操作过程中尽量不使被提纯的物质损失(不减);除去 杂质的同时不能引入新的杂质(不增);最好能生成被提纯的物质(转化)。 2.主要方法 方法 适用范围或原理 举例 物 理 方 法 过 滤 法 (1)固体与液体混合物的分离 (2)可溶性固体与不溶性固体混 合物的分离 粗盐提纯 结 晶 法 蒸发 (1)分离溶质与溶剂 (2)除去易挥发的杂质 　从含有HCl的NaCl溶液中分离 出固体NaCl 降低 温度 　可溶性固体的溶解度受温度影 响变化大小不同 　从NaCl与KNO3的混合物中分 离出KNO3 （续表） 方法 适用范围或原理 举例 化 学 方 法 化气法 将杂质转化成气体而除去 　除去Na2SO4中的Na2CO3,可选用 　　　　将 转化成CO2 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)2,可 加入适量的　　　 　溶液将Ca2+转化 成CaCO3 置换法 将杂质通过置换反应而除去 　除去FeSO4中的CuSO4,可加过量的 　　 　　,再过滤 稀硫酸 Na2CO3 铁粉 （续表） 方法 适用范围或原理 举例 化 学 方 法 溶解法 将杂质溶于某种试剂而除去 　除去炭粉中的CuO,可加适量的 　　　 　,再过滤 煅烧法 　杂质高温易分解,通过高温 将杂质除去 　除去CaO中的CaCO3,可　　 　 转化法 　将杂质通过化学反应转化 为被提纯的物质 　除去CO2中的CO,可将气体通过灼热的　　 　 稀硫酸(或稀盐酸) 高温煅烧 CuO 3.常见物质的提纯 (1)气体除杂 物质 杂质 除杂方法 CO2 CO 　通过灼热的氧化铜 CO CO2 　先通过足量的氢氧化钠溶液,再通过浓硫酸 CO2 HCl气体 　先通过饱和碳酸氢钠溶液,再通过浓硫酸 H2 HCl气体 　先通过氢氧化钠溶液,再通过浓硫酸 H2 水蒸气 　通过氧化钙或浓硫酸或氢氧化钠固体或碱石灰固体 CO2 水蒸气 　通过浓硫酸 (2)固体除杂 物质 杂质 除杂方法 CuO Cu 在空气中(或氧气中)灼烧 Cu/C CuO 加入足量的稀硫酸,过滤 Cu Fe/Zn 加入足量的稀硫酸,过滤 Fe Cu 用磁铁吸引 CaO CaCO3 高温煅烧 CaCO3 CaCl2 加水溶解,过滤,干燥 (3)液体(离子)除杂 ①常见杂质离子的去除 杂质离子 除杂方法 杂质离子 除杂方法 H+ 用OH-或 等去除 用H+、Ca2+、Ba2+等去除 用OH-去除 Cl- 用Ag+去除 OH- 用H+、NH4 +或Cu2+等去除 用Ba2+去除 ②液体除杂 物质 杂质 除杂方法 NaCl Na2CO3 加入适量的盐酸 NaCl NaOH 加入适量的盐酸 NaCl Na2SO4 加入适量的氯化钡溶液,过滤 NaCl HCl 加入适量的氢氧化钠溶液 NaCl BaCl2 加入适量的硫酸钠溶液,过滤 NaCl KNO3 蒸发结晶 NaCl NaHCO3 加入适量的盐酸 （续表） 物质 杂质 除杂方法 NaOH Na2CO3 加入适量的氢氧化钙溶液,过滤 NaNO3 NaCl 加入适量的硝酸银溶液,过滤 NaNO3 AgNO3 加入适量的氯化钠溶液,过滤 KNO3 NaCl 冷却热饱和溶液或降温结晶 CuSO4 H2SO4 加入适量的氧化铜或氢氧化铜粉末 FeSO4 CuSO4 加入足量的铁粉,过滤 CaCl2 HCl 加入足量的碳酸钙粉末,过滤 （续表） 物质 杂质 除杂方法 HCl H2SO4 加入适量的氯化钡溶液,过滤 KNO3 K2SO4 加入适量的硝酸钡溶液,过滤 ③酸碱盐溶液除杂技巧 a.被提纯物与杂质阳离子相同(如NaCl溶液中含杂质NaOH),选取与杂质中的 阴离子(OH-)不共存的阳离子(H+),再与被提纯物中的阴离子(Cl-)组合成除杂试 剂(HCl,发生反应:NaOH+HCl NaCl+H2O)。 b.被提纯物与杂质阴离子相同(如NaCl溶液中含杂质BaCl2),选取与杂质中的阳 离子(Ba2+)不共存的阴离子( ),再与被提纯物中的阳离子(Na+)组合成除杂 试剂(Na2SO4,发生反应:BaCl2+Na2SO4 BaSO4↓+2NaCl)。 c.被提纯物与杂质的阴、阳离子都不相同(如NaNO3中含杂质CuSO4),分别选 取与杂质中的阴离子( )、阳离子(Cu2+)不共存的阳离子(Ba2+)、阴离子 (OH-)组合成除杂试剂[Ba(OH)2,发生反应:CuSO4+Ba(OH)2 BaSO4↓+ Cu(OH)2↓]。 考向一　物质的检验与鉴别 1.[2019·临沂]鉴别物质是学习化学常用的方法之一。下列实验设计不能达到 实验目的的是(　　) 选项 实验目的 实验设计 A 　鉴别空气、氧气、二氧化碳 　燃着的木条分别伸入集气瓶 B 　区分氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液 　分别滴加无色酚酞溶液 C 　鉴别稀盐酸和稀硫酸 　分别滴加BaCl2溶液 D 　鉴别稀盐酸和澄清石灰水 　分别滴加紫色石蕊溶液 [答案] B　 [解析]氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液均显碱性,均能使无色酚酞溶液变红,不能 鉴别。 2.[2019·绥化]实验室有失去标签的两瓶无色溶液,分别是氢氧化钡溶液和稀硫 酸。为了鉴别它们设计如下鉴别方法:先把两瓶溶液分别贴上标签A、B,然后进 行实验。 加入的试剂 实验现象 实验结论 方法1 锌粒 　A中无明显现象,B中产生气泡 　A是　　　溶液,B是 　　　　溶液 方法2 碳酸钠溶液 A中_________________ B中_________________ [答案]产生白色沉淀　产生气泡 Ba(OH)2　H2SO4(或硫酸) [解析]锌与硫酸反应产生氢气,锌与氢氧化钡溶液不反应;碳酸钠与硫酸反应产 生二氧化碳气体,碳酸钠与氢氧化钡反应产生碳酸钡白色沉淀。故A是Ba(OH)2 溶液,B是H2SO4溶液。经分析可知溶液C中一定含有NaOH,可能含有Na2CO3 或Ba(OH)2中的一种;溶液D中一定含有Na2SO4,可能含有Na2CO3或H2SO4中 的一种。 2.[2019·绥化]实验室有失去标签的两瓶无色溶液,分别是氢氧化钡溶液和稀硫 酸。为了鉴别它们设计如下鉴别方法:先把两瓶溶液分别贴上标签A、B,然后进 行实验。 化学小组同学对方法2进一步探究,设计了如下实验方案。 溶液C和溶液D混合,可能有以下三种情况: (1)若有气泡产生,写出反应的化学方程式: 　 。 图17-1 [答案] (1)H2SO4+Na2CO3 Na2SO4+H2O+CO2↑ [解析] 溶液C和溶液D混合,可能有以下三种情况:(1)若有气泡产生,反应的化学 方程式为H2SO4+Na2CO3 Na2SO4+CO2↑+H2O; 2.[2019·绥化]实验室有失去标签的两瓶无色溶液,分别是氢氧化钡溶液和稀硫 酸。为了鉴别它们设计如下鉴别方法:先把两瓶溶液分别贴上标签A、B,然后进 行实验。 化学小组同学对方法2进一步探究,设计了如下实验方案。 溶液C和溶液D混合,可能有以下三种情况: (2)若有沉淀产生,通过现象可推出溶液C中的溶质是　　　　　　。 图17-1 [答案] (2)NaOH、Ba(OH)2 [解析]溶液C和溶液D混合,可能有以下三种情况:(2)若有沉淀产生,通过现象可 推出溶液C中的溶质是氢氧化钠和氢氧化钡; 2.[2019·绥化]实验室有失去标签的两瓶无色溶液,分别是氢氧化钡溶液和稀硫 酸。为了鉴别它们设计如下鉴别方法:先把两瓶溶液分别贴上标签A、B,然后进 行实验。 化学小组同学对方法2进一步探究,设计了如下实验方案。 溶液C和溶液D混合,可能有以下三种情况: (3)若无明显现象,混合物E中所含溶质种类最多时,写出所有溶质的化学式_____ 　 。 图17-1 [答案] (3)NaOH、Na2SO4、Na2CO3 [解析]溶液C和溶液D混合,可能有以下三种情况:(3)若无明显现象,混合物E中 所含溶质种类最多时,E中溶质为NaOH、Na2SO4、Na2CO3。 考向二　物质的分离和提纯 3.要将KCl、FeCl3和BaSO4的固体混合物逐一分离开来,应选用的一组试剂是 (　　) A.水、AgNO3溶液、稀硝酸 B.水、NaOH溶液 C.水、KOH溶液 D.水、KOH溶液、稀盐酸 [答案] D　 [解析] BaSO4难溶于水,KCl、FeCl3易溶于水,可加水溶解,再进行过滤,分离出 固体BaSO4;然后滴加适量的氢氧化钾溶液,氯化铁能与氢氧化钾溶液反应生 成氢氧化铁沉淀和氯化钾,再进行过滤,分离出氯化钾溶液和氢氧化铁沉淀,对 氯化钾溶液蒸发结晶,得到KCl固体;最后向氢氧化铁沉淀中滴加稀盐酸,对得到 的氯化铁溶液蒸发结晶,得到FeCl3固体。 4.[2018·天门]图17-2是小勇设计的分离KCl和 MnO2固体混合物的流程图。图中的数字序号所 对应的操作步骤错误的是 (　　) A.①——加水溶解 B.②——结晶 C.③——蒸发 D.④——洗涤 [答案] B　 [解析] 氯化钾易溶于水,二氧 化锰不溶于水,分离氯化钾和 二氧化锰混合物的方法是:① 加水溶解;②过滤;③将氯化 钾溶液蒸发结晶;④将滤渣二 氧化锰洗涤、干燥。由此可 知,流程图中的步骤②的操作 是过滤而不是结晶。图17-2 5.[2019·广州]除去下列物质中混有的少 量杂质(括号内为杂质),所用方法正确的是 (　　) A.Zn粉(Fe):用ZnCl2溶液浸泡,过滤 B.炭粉(MnO2):滴入H2O2溶液,过滤 C.NaCl溶液(Na2SO4):加入适量MgCl2溶 液,过滤 D.CO2(H2O):通过盛有浓硫酸的洗气瓶 [答案] D　 [解析] 铁和ZnCl2溶液不反应,过 滤不能除去铁;滴入H2O2溶液,过 氧化氢分解,二氧化锰不变,过滤 不能除去二氧化锰;MgCl2和硫酸 钠不反应,加入适量MgCl2溶液过 滤不能除去硫酸钠;浓硫酸具有吸 水性,通过盛有浓硫酸的洗气瓶, 可以除去CO2中的H2O。 6.[2019·哈尔滨]除去下列物质中的少量杂质,所用试剂和操作方法都正确的是 (　　) 选项 物质 少量杂质 所用试剂和操作方法 A CO2 CO 通入足量的O2,点燃 B K2MnO4 KMnO4 加热 C NaCl 泥沙 　加入足量的水溶解,过滤 D KCl溶液 K2SO4 　加入适量的氯化钡溶液,过滤 [答案] D　 [解析] 除去二氧化碳中的一氧化碳不能够通氧气点燃,会引入新的气体杂质氧 气;高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,能除去杂质但引入 了新的杂质二氧化锰,不符合除杂原则;氯化钠易溶于水,泥沙难溶于水,可采取 加水溶解、过滤、蒸发的方法进行分离除杂;K2SO4能与适量的氯化钡溶液反 应生成硫酸钡沉淀和氯化钾,再过滤,能除去杂质且没有引入新的杂质。 7.[2019·衢州]某KCl固体样品中含有少量CaCl2杂质。 实验室提纯氯化钾的流程如下(氯化钾溶解度受温度影 响较小)。 (1)沉淀a是　　　　。 图17-3 [答案] (1)碳酸钙(或 CaCO3) [解析] (1)将过量的 K2CO3溶液加入到含 有CaCl2的KCl溶液中, CaCl2与K2CO3反应生 成碳酸钙沉淀和氯化 钾,沉淀a是碳酸钙。 7.[2019·衢州]某KCl固体样品中含有少量CaCl2杂质。实验室提纯氯化钾的流 程如下(氯化钾溶解度受温度影响较小)。 (2)操作Ⅰ是　　　　(填序号)。 ①冷却热饱和溶液　 ②蒸发结晶 图17-3 [答案] (2)②　 [解析] (2)氯化钾的溶解度受温度影响较小,且溶液C中含有杂质HCl,HCl受热 易挥发,故采用蒸发结晶的方法从溶液C中结晶出KCl固体。 7.[2019·衢州]某KCl固体样品中含有少量CaCl2杂质。实验室提纯氯化钾的流 程如下(氯化钾溶解度受温度影响较小)。 (3)若KCl固体样品中还含有少量杂质K2SO4,小科认为提纯该样品只要在上述方 案基础上增加一步实验:在“加入过量K2CO3溶液”与“过滤”操作之间,加过 量的硝酸钡溶液。小江认为这种方案不合理,会导致所得KCl固体中含有新的杂 质,新杂质是　　　　　　。 图17-3 [答案] (3)硝酸钾和硝酸钡 [解析] (3)加入的硝酸钡溶液与K2SO4、K2CO3均能反应生成沉淀和硝酸钾,由 于硝酸钡过量,故杂质还含有硝酸钡。 [2018·安徽]“蓝瓶子”实验是一个有趣的化学振荡实验:盛有氢氧化钠、亚甲 蓝(C16H18N3SCl)、葡萄糖混合液的试管,经振荡、静置后溶液颜色会出现反复 变化(如图17-4甲)。某兴趣小组开展如下探究,回答下列问题。 (1)混合液中属于人类基本营养物质的有水和　　 　　。 图17-4 葡萄糖 [2018·安徽]“蓝瓶子”实验是一个有趣的化学振荡实验:盛有氢氧化钠、亚甲 蓝(C16H18N3SCl)、葡萄糖混合液的试管,经振荡、静置后溶液颜色会出现反复 变化(如图17-4甲)。某兴趣小组开展如下探究,回答下列问题。 (2)小明对振荡实验后溶液变蓝的原因进行如下猜想:①溶液中溶入CO2;②溶液 中溶入O2;③溶液中溶入 　　　　(填化学式)。 图17-4 [答案] (2)N2　 [解析] (2)空气中含有氧气(O2)、氮气(N2)和二氧化碳(CO2),都有可能使振荡 实验后溶液变蓝; [2018·安徽]“蓝瓶子”实验是一个有趣的化学振荡实验:盛有氢氧化钠、亚甲 蓝(C16H18N3SCl)、葡萄糖混合液的试管,经振荡、静置后溶液颜色会出现反复 变化(如图17-4甲)。某兴趣小组开展如下探究,回答下列问题。 (3)小红利用乙装置,从A端吹入呼出的气体,混合液由无色变为蓝色,由此_______ (填“能”或“不能”) 得出猜想①正确,原因是 　　　　　　　　　。 图17-4 [答案] (3)不能　人体呼出的气体中也含有氮气和氧气　 [解析] (3)人体呼出的气体中也含有氮气和氧气等,不能判断猜想①是否正确; [2018·安徽]“蓝瓶子”实验是一个有趣的化学振荡实验:盛有氢氧化钠、亚甲 蓝(C16H18N3SCl)、葡萄糖混合液的试管,经振荡、静置后溶液颜色会出现反复 变化(如图17-4甲)。某兴趣小组开展如下探究,回答下列问题。 (4)为探究猜想②,利用乙装置设计实验方案: 　。 图17-4 [答案] (4)从A端通入氧气,若溶液变蓝,则猜想②正确;若溶液不变蓝,则猜想② 不正确 [解析] (4)从A端通入氧气,若溶液变蓝,则猜想②正确;若溶液不变蓝,则猜想② 不正确。