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专题17物质的检验与分离1．学会灵活使用所学知识检验(鉴别、推断)一些化学物质。2．初步掌握物质分离和提纯的原理和实验操作。考点一物质的提纯1．明确解题原理(1)依据物质的特殊性质进行检验。如物质的颜色、气味、溶解性等。(2)依据物质间反应时所产生的特殊的反应现象。即所选的试剂和被检验的物质在发生化学反应时，必须能够产生下列现象之中的一种：①变色；②放出气体(通常指产生气体的气味或在溶液中反应时产生的气泡)；③生成沉淀等。2．常见有特殊颜色的物质Fe2O3：红棕色Fe3O4：黑色Fe2＋：浅绿色Fe3＋：黄色Fe(OH)3：红褐色Cu：紫红色CuO：黑色无水CuSO4：白色CuSO4·5H2O：蓝色Cu2＋：蓝色Cu(OH)2：蓝色S：黄色(注：离子代表含有这种离子的溶液)3．常见气体的检验方法(1)O2：用带火星的木条检验，现象是带火星的木条复燃。(2)CO2：用澄清石灰水检验，现象是澄清石灰水变浑浊。考点二物质的分离与提纯物质分离和提纯的原理是根据混合物中各物质的物理性质或化学性质的不同进行分离或提纯。1．要求(1)分离：将混合物中各物质分开，要保留其中各种物质，且要恢复到原来的状态。(2)提纯：需加入试剂除去杂质，被提纯物质必须恢复原状态且不能引入新杂质，具体要求是：不增、简便、安全、试剂易得、效果最好。2．方法(1)物理方法①过滤法：适用于将不溶性固体和液体分离。②蒸发法：适用于将可溶性固体从溶液中分离出来。③蒸馏法：适用于将沸点不同的液体分离。④结晶法：适用于溶解度受温度影响有明显差异的可溶性固体的提纯。(2)化学方法选择一种试剂与杂质反应，将杂质的存在状态改变，使杂质因与被提纯物质的状态不同而分离。常用的方法有：①汽化法：加热或加入某种试剂，使杂质转化为气体。如：除去氯化钾溶液中混有的少量碳酸钾，可选用稀盐酸将CO2－3转化成CO2。②沉淀法：在混合物中加入某种试剂，使其中的杂质转化成沉淀。如：NaOH溶液中混有少量的Ca(OH)2，可加入适量的Na2CO3溶液将Ca2＋转化成CaCO3。③溶解法：用酸或碱把杂质转化成液体而除去。如：Cu粉中混有少量的Fe粉，可用酸溶液或铜盐溶液，将Fe粉溶解。④转化法：通过化学反应将杂质转化为被提纯的物质。如：KCl中混有少量的KClO3，可用加热分解方法，将KClO3转化为KCl。【解析】本题是利用与CO2反应而不与CO反应的物质除去CO2。A项中NaOH溶液符合条件，故选A。【答案】A下列除去杂质的方法错误的是(A)选项物质(括号内为杂质)除去杂质的方法AO2(CO)通过灼热的CuO粉末BHCl溶液(H2SO4)加适量BaCl2，过滤CCaCl2(CaCO3)加水、过滤、蒸发DCu(NO3)2溶液(AgNO3)加足量Cu粉、过滤(2010·广州)硫酸钠是制造纸浆、染料稀释剂、医药品等的重要原料。某硫酸钠粗品中含有少量CaCl2和MgCl2，实验室进行提纯的流程如下：回答下列问题：(1)用NaOH和Na2CO3除杂时，反应的化学方程式分别为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)NaOH和Na2CO3如果添加过量了，可加入适量________溶液除去。(3)“后续处理”的主要操作是蒸发，为了获得纯净的硫酸钠，应蒸发至________(填序号)。A．完全蒸干时停止加热B．快干时停止加热，利用余热蒸干C．有大量固体析出时停止加热，过滤弃去剩余的少量溶液(4)已知硫酸钠的溶解度随温度变化的曲线如图所示。40℃时，100g蒸馏水中溶解________g硫酸钠达到饱和。将该饱和溶液升高温度至90℃观察到的现象是：________________________________________________________________________。【解析】本题考查了除杂与提纯的实验内容，综合性很强。除去MgCl2和CaCl2，要使用NaOH和Na2CO3，生成不溶的Mg(OH)2和CaCO3和可溶的NaCl。NaOH和Na2CO3过量后便成了杂质，需加稀硫酸，生成可溶的Na2SO4。过滤后的滤液中的成分是Na2SO4和NaCl。由于Na2SO4的溶解度随温度变化较明显，而NaCl的溶解度受温度影响非常小，所以可以用重结晶的方法提纯Na2SO4。【答案】(1)2NaOH＋MgCl2===Mg(OH)2↓＋2NaClNa2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl(2)稀硫酸(3)B(4)50有晶体析出通过海水晾晒可得粗盐，粗盐除NaCl外，还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质。以下是制备精盐的实验方案，各步操作流程如下：(1)在第①步粗盐溶解操作中要用玻璃棒搅拌，作用是加快粗盐溶解。(2)第②步操作的目的是除去粗盐中的Na2SO4(填化学式，下同)，第⑥步操作的目的是除去滤液中的NaOH、Na2CO3。(3)第⑤步“过滤”操作中得到沉淀的成分有：泥沙、BaSO4、Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3(填化学式)。(4)在第③步操作中，选择的除杂的试剂不能用KOH代替NaOH，理由是会引入新的杂质KCl。专题训练17物质的检验与分离(时间：60分钟分值：100分)一、选择题(每题3分，共39分)1．(2010·北京)下列各组气体中，不能用燃着的木条区分的是()A．氧气和空气B．二氧化碳和氮气C．甲烷和空气D．一氧化碳和二氧化碳【解析】本题考查常见气体的鉴别。燃着的木条伸入氧气中燃烧更旺；伸入空气中正常燃烧；伸入氮气和二氧化碳中火焰都要熄灭；伸入甲烷和一氧化碳中，气体能够燃烧。【答案】B2．(2010·天津)下列除去杂质的方法正确的是()A．除去N2中的少量O2：通过灼热的CuO粉末，收集气体B．除去CaO中的少量CaCO3：加入足量的稀盐酸，充分反应C．除去KCl溶液中的少量MgCl2：加入适量NaOH溶液，过滤D．除去Cu(NO3)2溶液中的少量AgNO3：加入足量铜粉，充分反应后过滤【解析】此题是物质的除杂试题。A中O2不能与灼热的CuO粉末反应，此方法不合理；B中CaO和CaCO3都能与稀盐酸反应，此法不正确；C中NaOH溶液与MgCl2发生如下反应：MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl，过滤后得到KCl和NaCl的混合溶液，此方法不合理；D中铜粉与AgNO3溶液反应的方程式为Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag，过滤后即得到Cu(NO3)2溶液，此方法正确。答案为D。【答案】D3．(2010·河南)下列区分物质的试剂或方法不正确．．．的是()A．用水区分氯化钙和碳酸钙B．用闻气味的方法区分白酒和白醋C．用盐酸区分黄金和黄铜(含锌)D．用酚酞试液区分氯化钠溶液和盐酸【解析】中性溶液(如氯化钠溶液等)和酸性溶液(如稀盐酸等)均不能使无色的酚酞试液变色。【答案】D4．(2010·广东)下列各组物质对应的鉴别方法正确的是()A．硬水和软水——观察是否澄清B．合成纤维和羊毛——用手触摸C．黄金和假黄金(铜锌合金)——滴加稀盐酸D．食盐水和白糖水——观察颜色【解析】此题考查物质的鉴别。硬水和软水应该用肥皂水鉴别，用观察是否澄清的方法不可行，A错；合成纤维和羊毛应该用灼烧的方法鉴别，用手触摸无法鉴别，B错；黄金中滴加稀盐酸没有现象，而假黄金(铜锌合金)中滴加稀盐酸会产生气泡，C正确；食盐水和白糖水都是无色液体，观察颜色不能鉴别出来，D错。答案为C。【答案】C5．(2010·广州)用下列方法鉴别各组无色溶液，能够达到目的的是()待鉴别溶液试剂(均为溶液)AHNO3和KNO3酚酞BHCl和NaClAgNO3CAgNO3和Na2SO4BaCl2DCa(OH)2和NaOHNa2CO3【解析】酚酞溶液遇硝酸和中性的硝酸钾溶液均不变色；AgNO3与HCl和NaCl均会发生化学反应生成白色的AgCl沉淀；BaCl2与AgNO3和Na2SO4均会反应生成白色沉淀[BaCl2＋2AgNO3===2AgCl↓＋Ba(NO3)2、BaCl2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaCl]；Na2CO3能与Ca(OH)2溶液发生反应生成白色沉淀、与NaOH溶液不反应因而可将两种溶液鉴别开。【答案】D6．(2010·哈尔滨)区分下列各物质的两种方法均正确的是()选项需区分的物质方法一方法二A过氧化氢溶液和水加二氧化锰观察颜色B硝酸铵和硫酸钾加氢氧化钙研磨加适量水观察是否溶解C羊毛制品和纯棉制品观察颜色点燃闻气味D铁粉和氧化铜用磁铁吸引加稀硫酸观察现象【解析】选项A中过氧化氢溶液和水均是无色液体；B中硝酸铵和硫酸钾均溶于水；选项C中羊毛制品和纯棉制品颜色上无法区别。【答案】D7．(2010·哈尔滨)除去下列物质中的少量杂质，所选用的试剂及操作方法均正确的是()选项物质(括号内为杂质)试剂操作方法AKCl(KClO3)少量MnO2加热BNaOH(NaCl)适量稀盐酸蒸发、结晶CCO2(CO)足量O2点燃D稀盐酸(稀硫酸)适量氯化钡溶液过滤【解析】选项A引入了新杂质二氧化锰；选项B中稀盐酸能与NaOH反应，违背除杂原则；选项C中二氧化碳不能支持燃烧，无法点燃少量的CO。【答案】D8．(2010·黄冈)下列除去杂质的方法错误的是()选项物质(括号内为杂质)除去杂质的方法ACO2(CO)通过NaOH溶液BN2(O2)通过灼热的铜网CCaCl2(CaCO3)加水、过滤、蒸发DHNO3溶液(HCl)加适量AgNO3溶液、过滤【解析】此题考查物质的除杂。A中混合气体通过NaOH溶液时，CO2被除去，剩下的是CO，不正确；B中混合气体通过灼热的铜网时，氧气被除去，剩下氮气，此方法合理；C中CaCl2溶于水，而CaCO3不溶于水，因此加水、过滤、蒸发后即得到纯净的CaCl2，此方法合理；D中HCl与AgNO3反应生成AgCl沉淀和HNO3，过滤后即可得到HNO3溶液，此方法合理。【答案】A9．(2010·襄樊)下列除杂方法正确的是()A．用过滤的方法除去NaCl中的KNO3B．用NaOH除去CO2中混有的HClC．用浓硫酸除去CO气体中的水蒸气D．用点燃的方法除去CO2中混有的少量CO【解析】此题考查物质的除杂。NaCl和KNO3都溶于水，因此用过滤的方法不能除去NaCl中的KNO3；CO2和HCl都能与NaOH溶液反应，故用NaOH溶液除去CO2中混有的HCl不合理；浓硫酸有吸水性，可以用浓硫酸除去CO气体中的水蒸气；CO2不支持燃烧，显然用点燃的方法除去CO2中混有的少量CO不合理。答案为C。【答案】C10．(2010·扬州)为探究Zn和Cu的金属活动性强弱，提供的试剂有：Zn、Cu、H2SO4溶液、ZnSO4溶液、CuSO4溶液。下列说法正确的是()A．选用两种试剂可实现实验目的B．ZnSO4溶液中加入Cu不能探究金属活动性强弱C．最多只能设计一种实验方案D．根据Zn和Cu的硬度能判断金属活动性强弱【解析】选择Zn与CuSO4溶液或Cu与ZnSO4溶液，根据反应能否发生即可判断Zn和Cu两种金属活动性的强弱；还可选取Zn、Cu、H2SO4溶液，根据Zn能与H2SO4溶液发生反应而Cu不能与H2SO4溶液发生反应，也能判断Zn和Cu两种金属活动性的强弱；而根据Zn和Cu的硬度无法判断两金属活动性强弱。【答案】A11．(2010·肇庆)向100mL硫酸铜溶液中加入一定量的铁粉充分反应后过滤。下列情况可能出现的是()A．滤液中只有硫酸铜，滤出的固体中只有铁B．滤液中只有硫酸亚铁，滤出的固体为铁、铜C．滤液中只有硫酸铜，滤出的固体中只有铜D．滤液中有硫酸亚铁、硫酸铜，滤出的固体为铁【解析】此题考查金属与盐溶液的置换反应。将铁粉放入硫酸铜溶液中，发生如下反应：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。当铁粉有剩余时