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第二节物质的检验、分离和提纯在中学化学教材中，物质的检验通常有鉴定、鉴别和推断三类。其共同点是：均需根据物质的特征反应，选择适当的试剂和操作，通过反应中出现的不同现象(如：沉淀的生成和溶解、气体的逸出和气味、颜色的变化等)加以判定。一物质的检验鉴定通常是指对于一种物质的定性检验，必须根据物质的物理化学特性，分别检出阴、阳离子。鉴别通常是指对两种或两种以上的物质进行定性辨认，可根据一种物质的特性或特征反应来区别于另一种，也可根据几种物质的气味、状态、颜色、溶解性或溶解时的热效应等一般性质的不同加以区别。推断是通过已知实验事实，根据性质分析推理出被检物质的名称或组成。(1)常用的物理方法有：①观察法②嗅试法；③加热法；④水溶法；⑤焰色反应法等。(2)常用的化学方法有：①加热法；②点燃法；③指示剂法；④显色法(如无水硫酸铜遇水显蓝色)；⑤互滴法；⑥不同试剂两两混合法(又称：简明列表法)等。取试样→加试剂→说操作→表现象→定结论物质检验的步骤物质检验的方法物质的检验一、常见阳离子的检验（1）H＋的检验：用酸碱指示剂；用PH试纸现象：紫色石蕊试液变红；PH试纸变色PH＜7（2）Cu2+、Fe3+、Fe2+、Al3+、NH4+：可用氢氧化钠溶液阳离子检验方法反应的离子方程式H＋能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。能与锌或碳酸钠(或碳酸钙)反应产生无色气体Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑CO32－＋2H＋===CO2↑＋H2ONH4＋铵盐(或浓溶液)与NaOH溶液共热，放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝的有刺激性气味的NH3NH4＋＋OH－NH3↑＋H2ONa＋、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)－Mg2＋能与NaOH溶液反应生成白色沉淀，该沉淀不溶于NaOH溶液Mg2＋＋2OH－==Mg(OH)2↓Ba2＋能与稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液反应产生白色沉淀，且沉淀不溶于稀盐酸Ba2＋＋SO42－==BaSO4↓=====△阳离子检验方法反应的离子方程式Al3＋能与适量的NaOH溶液反应生成白色絮状沉淀，该沉淀能溶于盐酸或过量的NaOH溶液Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－〔或Al(OH)3＋OH－===AlO2－＋2H2O〕Fe2＋能与少量NaOH溶液反应，先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色；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Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)32Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－Fe3＋能与KSCN溶液反应，变成血红色溶液；能与NaOH溶液反应，生成红褐色沉淀Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓Ag＋能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应，生成白色沉淀，不溶于稀硝酸，但溶于氨水Ag＋＋Cl－===AgCl↓AgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O阳离子检验方法反应的离子方程式Cu2＋蓝色水溶液(浓的CuCl2溶液显绿色)，能与NaOH溶液反应，生成蓝色的Cu(OH)2沉淀，加热后可转变为黑色的CuO。含Cu2＋溶液能与Fe、Zn片等反应，在金属片上有红色的铜生成Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋Cu2＋＋Zn===Cu＋Zn2＋二、常见阴离子的检验1、OH－的检验：用酸碱指示剂或PH试纸现象：紫色石蕊变蓝；酚酞变红色；PH试纸变色PH＞72、CO32-、HCO3-和SO32-、HSO3-的检验：加入BaCl2溶液，再加入稀盐酸溶液。氯化钡无现象白色沉淀盐酸无色无味气体刺激性气体盐酸无色无味气体刺激性气体碳酸氢根离子亚硫酸氢根离子碳酸根离子亚硫酸根离子（3）SO42-的检验：操作：先加稀盐酸，再加几滴BaCl2现象：加稀盐酸时无明显现象，再加BaCl2时出现白色不溶沉淀。讨论：盐酸和BaCl2溶液滴加顺序可换吗？稀盐酸的作用是什么？排除CO32-和SO32-、Ag+等离子的干扰（4）Cl-、Br-、I-的检验：加入硝酸酸化的硝酸银溶液。稀硝酸的作用是什么？加“稀硝酸”改为加“稀硫酸”行吗？排除CO32-和SO32-等离子的干扰•(2)常见阴离子的检验阴离子检验方法反应的离子方程式OH－能使无色酚酞变为红色，使紫色石蕊变为蓝色，使橙色的甲基橙变为黄色。强碱能与单质铝反应产生可燃性无色无味气体2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑或2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO2－＋3H2↑Cl－能与硝酸银溶液反应，生成白色沉淀，沉淀不溶于稀硝酸Ag＋＋Cl－===AgCl↓Br－能与硝酸银溶液反应，生成淡黄色沉淀，沉淀不溶于稀硝酸Ag＋＋Br－===AgBr↓I－能与硝酸银溶液反应，生成黄色沉淀，沉淀不溶于稀硝酸；也能与氯水反应，生成I2，使淀粉溶液变蓝Ag＋＋I－===AgI↓2I－＋Cl2===I2＋2Cl－SO42－能与含Ba2＋的溶液反应，生成白色沉淀，沉淀不溶于硝酸Ba2＋＋SO42－===BaSO4↓阴离子检验方法反应的离子方程式SO32－浓溶液能与强酸反应，产生无色有刺激性气味的SO2，该气体能使品红溶液褪色。能与BaCl2溶液反应，生成白色沉淀，该沉淀溶于盐酸，生成无色有刺激性气味的气体SO32－＋2H＋===SO2↑＋H2OBa2＋＋SO32－===BaSO3↓BaSO3＋2H＋===Ba2＋＋SO2↑＋H2OS2－能与Pb(NO3)2溶液反应，生成黑色沉淀。能与稀盐酸反应产生无色有臭鸡蛋气味气体，能使湿润的醋酸铅试纸变黑色H2S＋Pb(NO3)2===PbS↓＋2HNO3S2－＋2H＋===H2S↑H2S＋(CH3COO)2Pb===PbS↓＋2CH3COOHCO32－能与BaCl2溶液反应，生成白色沉淀，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气体。能与酸反应产生无色无味气体Ba2＋＋CO32－===BaCO3↓BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2OCO32－＋2H＋===CO2↑＋H2O三、气体物质的检验检验气体是根据气体的特征。一般从以下几个方面去考虑：(1)气体的颜色和气味(2)水溶液的酸碱性(3)助燃、可燃及燃烧现象和产物(4)遇空气的变化(5)其它特性去考虑(2)溶解法：根据溶于水现象不同加以区分，如：NO2和Br2蒸气均为红棕色，但溶于水现象不同，NO2溶于水后形成无色溶液，Br2形成橙色溶液。(3)褪色法：如：SO2和CO2可用品红溶液加以区分(4)氧化法：被空气氧化看变化，如：NO的检验(5)试纸法：如石蕊试纸(红、蓝)、(CH3COO)2Pb试纸、pH试纸(6)星火法：适用于有助燃性或可燃性气体的检验，如O2能使带火星木条复燃；CH4、C2H2的检验可点燃看现象；CH4、H2、CO则可根据燃烧产物来判断检验气体的常用方法(1)观察法：对于特殊颜色的气体如Cl2(黄绿色)、NO2(红棕色)、I2蒸气(紫)可据颜色不同而辨之。常见气体的检验方法四有机物官能团的检验(1)用溴水作试剂官能团--CHOC6H5OH有机溶剂(p1g/cm3)有机溶剂(p1g/cm3)现象褪色褪色褪色白色沉淀分层上层显色分层下层显色•(2)用KMnO4(H＋)作试剂官能团---CHO现象褪色褪色褪色(3)用[Ag(NH3)2OH]溶液作试剂R—CHO――――→银氨溶液水浴加热Ag↓(含—CHO的物质均有此现，如醛、甲酸、甲酸酯、甲酸盐、葡萄糖、麦芽糖等，分子中均含醛基)。(4)用Cu(OH)2碱性悬浊液作试剂官能团—CHO—COOH现象不加热无现象，加热煮沸，产生红色沉淀蓝色沉淀溶解，得蓝色溶液(5)I2溶液作试剂淀粉――→I2蓝色(I－、IO3－无此性质)(6)石蕊试液作试剂羧酸―――→石蕊试液变红色(低分子羧酸酸性较碳酸酸性强)(7)NaOH溶液＋酚酞作试剂RCOOR′―――――→①NaOH＋酚酞②加热红色变浅注意：部分有机物也可用水来鉴别，如鉴别苯、CCl4和乙醇。（8）FeCl3溶液作试剂试剂现象原理苯酚溶液出现紫色KSCN溶液出现血红色Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3H2S溶液由棕黄色变为浅绿色，同时变浑浊2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+NaI溶液出现棕褐色浑浊2Fe3++2I-=2Fe2++I2AgNO3溶液产生白色沉淀Ag++Cl-=AgCl↓Fe溶液由棕黄色变为浅绿色2Fe3++Fe=3Fe2+练习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SO42－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SO2D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B某钠盐溶液可能含有阴离子NO3－，CO32－，SO32－，SO42－，Cl－，Br－，I－。为鉴定这些离子，分别取少量溶液进行以下实验：①测得混合液呈碱性；②加HCl后，生成无色无味气体。该气体能使饱和澄清石灰水变浑浊；③加CCl4，滴加少量氯水，振荡后，CCl4层未变色；④加BaCl2溶液产生白色沉淀，分离，在沉淀中加入足量盐酸，沉淀不能完全溶解；⑤加HNO3酸化后，再加过量AgNO3溶液，溶液中析出白色沉淀。(1)分析上述5个实验，写出每一个实验鉴定离子的结论与理由实验①实验②实验③实验④实验⑤(2)上述5个实验不能确定是否存在的离子是①CO32－和SO32－可能存在，因为它们水解可使溶液呈碱性②CO32－肯定存在，产生的气体是CO2；SO32－不存在，因为没有刺激性气味的气体产生③Br－、I－不存在，因为没有溴和碘的颜色出现④SO42－存在，因为BaSO4不溶于盐酸⑤Cl－存在，因为其可与Ag＋形成白色沉淀(2)NO3－鉴别物质的一般题型和方法。1．不用任何试剂鉴别多种物质•(1)察颜观色，闻气味法：先依据外观特征，鉴别出其中的一种或几种，•(2)加热法针对加热有特征现象的反应练习：不用其他试剂如何鉴别N2、H2S、Cl2和SO2气体？思考：不用其他试剂如何鉴别氯化铵、碘化铵、碳酸氢钠和碳酸钠固体？(3)两两混合法两两混合产生的现象不同(4)滴加顺序不同法若被鉴别物质为两种时，可考虑因加入试剂的顺序不同，而产生不同的现象进行鉴别。思考：不用其他试剂如何鉴别碳酸钠、硝酸钡、硫酸钠和盐酸？因加入顺序不同，现象不同的常见组合有：•氯化铝和氢氧化钠Al3++OH•偏铝酸钠和盐酸AlO2+H+•盐酸和碳酸钠H++CO32•硝酸银和氨水Ag++NH3·H2O•磷酸和氢氧化钙H3PO4+Ca(OH)2•（5）逐一检出法先利用部分物质间的特征反应检出一种或两种物质，再利用该物质进一步检验思考：不用其他试剂如何鉴别碳酸钠、硫酸、氯化镁和硝酸钾溶液？2．只用一种试剂鉴别多种物质•(1)先分析被鉴别物质的水溶性、密度、溶液酸碱性，确定能否选用水或指示剂(如石蕊试液等)进行鉴别。•(2)在鉴别多种酸、碱、盐的溶液时，可依据“相反原理”确定试剂进行鉴别。即被鉴别的溶液多数呈酸性时，可选用碱或呈碱性的溶液作试剂；若被鉴别的溶液多数呈碱性时，可选用酸或呈酸性的溶液作试剂。•(3)常用溴水、新制氢氧化铜、氯化铁溶液等作试剂鉴别多种有机物。一般选用的试剂可以是指示剂、水、酸、碱或盐。3．任选试剂鉴别多种物质•答题原则：方案简单、试剂常见易于操作、现象明显•一般简答顺序为：各取少许→溶解→加入试剂→描述现象→得出结论。练习：如何用一种试剂鉴别下列各组物质：A、盐酸、氢氧化钡和氯化钠B、同浓度的醋酸铵、氯化铝、碳酸氢钠和碳酸钠溶液C、氯化钠、碳酸钠、亚硫酸钠、硅酸钠和硫代硫酸钠溶液D、硫酸铵、硫酸钠、硝酸银、硫酸亚铁、硫酸铁、硫酸镁和硫酸铝溶