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目录物质的分离、提纯、检验及气体的制备目录[考纲展示]1．能对常见的物质进行检验、分离和提纯。2．掌握常见气体的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)。目录1．原则——“八字”(不增、不减、不变、易分)方针。2．物质提纯的方法归纳：“杂吸收、杂转纯、杂变沉、化为气、试剂分”。(1)杂吸收：气体的净化和干燥。考点一物质的分离和提纯目录(2)杂转纯：NO(NO2):水的洗气瓶Na2CO3固体(NaHCO3):将混合物加热FeCl3溶液(FeCl2):通入适量的Cl2(3)杂变沉：K2SO4溶液(MgSO4)：加入过量KOH溶液，过滤，向滤液中加入适量硫酸。目录(4)化为气：Na2SO4溶液(Na2CO3):加入适量稀硫酸(5)试剂分：Mg粉(Al):过量的NaOH溶液MgO(Al2O3):过量的NaOH溶液Mg(OH)2(Al(OH)3):过量的NaOH溶液目录即时应用1．(2012·高考北京卷)下列实验中,所选装置不合理的是()目录2．物质的分离提纯是中学化学的重要操作，请应用物质分离提纯知识，分离下列各组混合物。序号混合物分离方法操作过程1从草木灰中提取可溶性物质2KNO3和NaCl混合物3乙酸乙酯和乙酸混合物4由乙醇溶液制无水乙醇目录答案：序号混合物分离方法操作过程1从草木灰中提取可溶性物质溶解、过滤将草木灰溶于热水中，不断搅拌，然后过滤。若滤液仍浑浊，再过滤2KNO3和NaCl混合物结晶、过滤将混合物溶于热水配成饱和溶液，降温，溶液中有KNO3晶体析出，趁热过滤3乙酸乙酯和乙酸混合物分液、蒸馏在混合物中加入饱和Na2CO3溶液，振荡，静置，分液；向生成的CH3COONa溶液中加足量稀H2SO4，蒸馏4由乙醇溶液制无水乙醇蒸馏加入一定量的生石灰，然后蒸馏目录3.除去下列常见物质中的杂质，完成表格：序号原物质所含杂质除杂质试剂主要操作方法①N2O2②COCO2③CO2CO④CO2HCl⑤Cl2HCl⑥CO2SO2⑦碳粉CuO⑧Fe2O3Al2O3⑨BaSO4BaCO3灼热的铜网用固体转化气体NaOH溶液洗气洗气洗气洗气用固体转化气体饱和NaHCO3溶液灼热的CuO饱和食盐水饱和NaHCO3溶液过滤过滤过滤稀酸(如稀盐酸)NaOH溶液稀H2SO4目录序号原物质所含杂质除杂质试剂主要操作方法⑩NaHCO3溶液Na2CO3⑪NaCl溶液NaHCO3⑫FeCl3溶液FeCl2⑬FeCl2溶液FeCl3⑭I2晶体NaCl⑮NaCl晶体NH4Cl⑯乙烷C2H4⑰乙酸乙酯乙酸⑱乙醇水(少量)CO2加酸转化HCl加酸转化Cl2加氧化剂转化Fe加还原剂转化无加热升华无加热分解溴的四氯化碳溶液洗气饱和Na2CO3溶液分液新制CaO蒸馏目录待检物操作步骤现象O2用试管或集气瓶取待检气体，然后向试管或集气瓶中插入带有火星的木条带火星木条复燃H2使待检气体通过尖嘴玻璃导气管并点燃，在火焰上方罩一个干而冷的烧杯有浅蓝色火焰，烧杯里有水雾生成NH3①用湿润的红色石蕊试纸检验①变蓝②把待检气体收集在集气瓶里，盖上玻璃片，用玻璃棒蘸取浓盐酸，开启玻璃片插入瓶中②生成白烟考点二物质的检验目录待检物操作步骤现象SO2在洁净试管里加入5mL品红溶液，再通入待检气体品红溶液退色，加热后又恢复红色CO2通入澄清石灰水中石灰水变浑浊，继续通入后变澄清Cl2用湿润的淀粉KI试纸靠近集气瓶口变蓝目录2.常见阳离子的检验常见阳离子试剂或方法实验现象H＋①紫色石蕊试液①变红②活泼金属(如Zn)或Na2CO3溶液②有无色无味气体产生Na＋焰色反应黄色火焰K＋焰色反应紫色火焰(透过蓝色钴玻璃)Mg2＋NaOH溶液白色沉淀，不溶于过量的强碱Al3＋NaOH溶液白色沉淀，溶于过量的强碱目录常见阳离子试剂或方法实验现象Fe2＋①NaOH溶液①白色沉淀→灰绿色→红褐色②先加KSCN溶液，再加氯水②溶液先无明显变化，再变红色Fe3＋①NaOH溶液①生成红褐色沉淀②KSCN溶液②溶液呈红色Cu2＋NaOH溶液蓝色沉淀，加热则沉淀变黑Ag＋含Cl－的溶液，稀硝酸白色沉淀，不溶于稀硝酸Ba2＋稀硫酸或硫酸盐溶液白色沉淀NHNaOH溶液，加热产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体＋4目录3.常见阴离子的检验(1)利用酸碱指示剂检验(2)利用盐酸和其他试剂检验目录(3)利用AgNO3(HNO3酸化)溶液检验(4)利用某些特征反应检验I－―→滴入淀粉溶液和新制氯水，溶液变蓝色目录特别提醒：鉴别检验常用方法鉴别方法适用范围举例物理方法观察法观察被鉴别物质的状态、颜色等如CuCl2、FeCl3与NaCl溶液；O2与Cl2等嗅试法判断气体或有挥发性物质的不同气味(有毒气体禁用)如NH3与O2等水溶法观察被鉴别物质在水中的溶解情况如Na2CO3与CaCO3加热法主要用于易升华物质如鉴别碘或萘焰色反应法常用于金属或金属离子如钾盐、钠盐的鉴别目录鉴别方法适用范围举例化学方法加热法常用于易分解的物质显色法利用某些离子在特定试剂中显示特殊颜色检验如用石蕊、酚酞、pH试纸检验H＋或OH－；Fe3＋遇SCN－呈红色等水溶法被鉴别物质加水后有特殊现象如无水CuSO4加水变蓝，CaC2加水产生气体点燃法主要根据被鉴别物质的助燃性或可燃性，及可燃物的燃烧现象、产物如H2在Cl2中燃烧呈苍白色火焰如含HCO－3、NH＋4的盐类；难溶性碱；结晶水合物失水等目录鉴别方法适用范围举例化学方法指定试剂法主要是利用待鉴别物质性质的差异性，来选择合适试剂如(NH4)2SO4、Na2SO4、NH4Cl、NaCl四种无色溶液，可选择Ba(OH)2来鉴别分组法被鉴别物较多时，常选择合适试剂把被鉴别物分成若干小组，然后再对各小组进行鉴别如Na2CO3、NaOH、H2O、BaCl2、H2SO4、盐酸六种物质，可选择石蕊试液把上述六种物质分成三组(碱性、酸性、中性)，然后再对各组进行鉴别特定要求的鉴别只用一种试剂或不用任何试剂等——目录即时应用5．(2012·高考浙江卷)水溶液X中只可能溶有K＋、Mg2＋、Al3＋、[Al(OH)4]－、SiO2－3、SO2－3、CO2－3、SO2－4中的若干种离子。某同学对该溶液进行了如下实验：目录目录一、气体的制备、净化、收集1．气体发生装置的选择依据是制取气体所用试剂的状态和反应条件(加热与否)考点三常见物质的制备目录2．气体的净化和干燥(1)气体的净化(2)气体的干燥①干燥的原则a.酸性干燥剂不能干燥碱性气体。b.碱性干燥剂不能干燥酸性气体。c.具有强氧化性的干燥剂不能干燥具有强还原性的气体。(注：H2、CO、SO2虽具有还原性，但可用浓硫酸干燥)②常用的干燥装置及干燥剂的选用目录液态干燥剂固体干燥剂装置洗气瓶干燥管或U形管常见干燥剂浓硫酸无水氯化钙碱石灰可干燥的气体H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CO、CH4、N2H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CH4、HClN2、H2、O2、CH4、NH3不可干燥的气体NH3、H2S、HBr、HINH3Cl2、HCl、H2S、SO2、CO2、NO2目录3.收集方法(1)排气法。(2)排液法。(3)气囊集气法。4．尾气处理方法目录二、其他典型物质的制备1．选择最佳反应途径如用铜制硝酸铜：2Cu＋O22CuO、CuO＋2HNO3===Cu(NO3)2＋H2O。用铝制氢氧化铝：AlHCl,AlCl3――→NH3·H2OAl(OH)3。2．选择最佳原料如用氯化铝溶液制氢氧化铝：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4。3．选择适宜操作方法如制氢氧化亚铁：①驱赶O2；②无氧气环境下FeSO4与NaOH反应。4．选择适宜收集分离方法如制乙酸乙酯用饱和Na2CO3溶液。====△目录12．下列装置可用于某种气体(或物质)的制备、干燥、性质的验证和尾气处理(加热及夹持、固定装置已略去)，请回答下列问题(仪器可任选，必要时可重复使用)：目录物质鉴别的三种类型突破策略1．只用一种试剂鉴别一组物质：(1)用指示剂或pH试纸：①HCl、Ba(OH)2、NaCl三种溶液；②Na2CO3、Na2SO4、NH4Cl三种溶液；③同浓度的CH3COONH4、AlCl3、NaHCO3、Na2CO3四种溶液。目录(2)用酸：①NaCl、Na2CO3、Na2SO3、Na2SiO3、Na2S2O3五种溶液(可用H2SO4溶液)②AgNO3、NaHCO3、Na2S、Na[Al(OH)4]四种溶液(用稀盐酸)③铁粉、FeO、CuO、MnO2、木炭粉等五种固体用浓盐酸(需加热)1．只用一种试剂鉴别一组物质：目录1．只用一种试剂鉴别一组物质：(3)用碱：①CuCl2、MgCl2、AlCl3、FeCl2、NH4Cl五种溶液；②(NH4)2SO4、Na2SO4、AgNO3、FeSO4、Fe2(SO4)3、MgSO4、Al2(SO4)3七种溶液。③Na2SO4、NaCl、(NH4)2SO4、NH4Cl四种溶液；④(NH4)2SO4、CuSO4、NH4Cl、FeCl3、溴水五种溶液。Ba(OH)2溶液目录1．只用一种试剂鉴别一组物质：(4)用盐：①鉴别Ca(NO3)2、AlCl3、HCl、NaCl四种溶液用Na2CO3溶液②鉴别：a.NaOH、Na2S、NaCl、BaCl2四种溶液；b.Na2CO3、Ba(NO3)2、NH3·H2O、K2SO4四种溶液用CuSO4溶液③鉴别AgNO3、HCl、ZnCl2、NaCl、AlCl3五种溶液用Na2S溶液目录(5)用强氧化剂：鉴别：①、CCl4三种液态有机物用酸化了的KMnO4溶液②CH3CHO溶液、Na2S溶液、NaHCO3溶液、用溴水(6)用弱氧化剂：鉴别CH3COOH溶液、HCOOH溶液、CH3CHO溶液、CH3CH2OH溶液用新制的Cu(OH)2悬浊液目录2．不加限制条件鉴别一组物质：一般简略顺序为：各取少许→溶解→加入试剂→描述现象→得出结论。3．不用试剂鉴别一组物质：(1)特征现象法：鉴别NaOH、Na2SO4、FeCl3、MgCl2四种溶液。鉴别N2、H2S、Cl2、SO2四瓶气体(2)加热鉴别法：鉴别NH4Cl、NH4I、NaHCO3、Na2CO3四种白色固体目录(3)列表优选法(又称相互作用判断法)：鉴别Na2CO3、Ba(NO3)2、Na2SO4、HCl四瓶无色溶液。被鉴别物质Na2CO3Ba(NO3)2Na2SO4HClNa2CO3－白色↓－无色↑Ba(NO3)2白色↓－白色↓－Na2SO4－白色↓－－HCl无色↑－－－目录二、在物质检验、鉴别中的特殊性和相似性1．特殊性(1)火焰颜色①苍白色：H2在Cl2中燃烧。②淡蓝色：CH4、H2在空气中燃烧。(2)沉淀的颜色变化①Fe2＋：遇碱液生成沉淀，其颜色转变：白色→灰绿色→红褐色。②Ag＋：遇碱液生成沉淀，其颜色转变：白色→灰黑色。目录(3)雾、烟①在空气中出现白雾的：HCl、HBr、HI及HNO3。②在空气中出现白烟的：NH3与挥发性的酸反应。③燃烧时出现白色烟雾的反应：红磷在Cl2中燃烧。④燃烧时出现有色烟的：炽热的铜丝插入Cl2中产生棕黄色烟,炽热的铁丝插入Cl2中产生红棕色烟。(4)具有唯一性的现象①溶于水显碱性的气体：NH3。②空气中由无色变为红棕色的气体：NO。③在一定条件下能漂白有色物质的淡黄色固体：Na2O2。目录④遇SCN－显红色，遇苯酚显紫色，遇OH－生成红褐色沉淀的：Fe3＋。⑤在空气中能自燃的蜡状固体物质：白磷。⑥遇Ag＋有沉淀，不溶于稀HNO3，若沉淀为白色：Cl－；若沉淀为浅黄色：Br－；若沉淀为黄色：I－。⑦能与NaOH溶液作用产生H2的金属：Be、Al、Zn；非金属：Si。⑧能与盐酸反应产生刺激性气味气体且通入品红溶液使之退色，加热又复原的：HSO－3、SO2－3或S2O2－3。⑨能与新制Cu(OH)2悬浊液混合加热生成砖红色沉淀的酸性物质：甲酸(先碱化)。目录2．相似性在物质的检验、鉴别中，除要掌握常见物质的特殊反应、特殊现象外，还要注意各物质的相似性，善于总结、对比，找出异同，加以应用。如：(1)能使澄清石灰水变浑浊的气体有CO2和