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第15课时物质的检验与鉴别、分离与提纯热点考向探究考向一物质的检验1[2016·北京节选]镁条在空气中久置表面会变黑,某小组同学设计并进行实验,探究镁条变黑的条件,得到的结论是镁条变黑与O2、CO2、水蒸气有关,欲进一步证明镁条表面的黑色物质中含有碳酸盐,所需要的试剂是。稀盐酸和澄清的石灰水热点考向探究1.[2018·石景山一模节选]“绿水青山就是金山银山”。某电镀厂处理含硫酸废水过程如图所示。(1)下列物质中,能用于检验废水中含有硫酸的是(填序号)。A.铁粉B.紫色石蕊溶液C.pH试纸模拟演练图15-1ABC热点考向探究2.[2018·西城一模节选]用如图装置完成CO还原Fe2O3的实验。缓慢通入一定量的CO。点燃酒精喷灯,继续通入CO。一段时间后,当粉末全部变为黑色时,停止通入CO,熄灭酒精喷灯。(1)有同学提出黑色粉末中还可能含有Fe3O4。资料:Fe3O4不与CuSO4溶液反应。为验证黑色粉末成分,该同学取少量样品于烧杯中,加过量CuSO4溶液,充分反应。证明黑色粉末中含Fe和Fe3O4的现象是。图15-2黑色粉末部分变红热点考向探究3.[2018·朝阳毕业节选]化学小组受英国科学家法拉第《蜡烛的化学史》的启发,对蜡烛的燃烧过程再一次进行了探究。查阅资料硫酸铜(CuSO4)是一种白色粉末,具有吸水性,吸水后变为蓝色。进行实验图15-3实验步骤实验现象实验结论蜡烛燃烧的产物中有水和二氧化碳热点考向探究(1)图丙实验中,硫酸铜粉末的作用是;得到“蜡烛燃烧的产物中含有二氧化碳”这一结论所对应的实验现象是。(2)图丙实验是该小组同学对如图乙所示实验的改进。与图乙所示实验相比,图丙实验的优点是。实验步骤实验现象实验结论蜡烛燃烧的产物中有水和二氧化碳检验蜡烛燃烧是否有水生成澄清石灰水变浑浊能够同时检验是否有水和二氧化碳生成热点考向探究考向二物质的鉴别2[2017·北京]下列方法能区分氧气和二氧化碳两瓶气体的是()A.闻气味B.观察颜色C.倒入适量氢氧化钠溶液D.将燃着的木条伸入集气瓶中[答案]D[解析]此题主要考查的是氧气和二氧化碳的鉴别。氧气和二氧化碳都是无味的气体,故通过闻气味的方法不能鉴别;氧气和二氧化碳都是无色的气体,故通过观察颜色的方法不能鉴别;二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,但无明显现象,氧气不与氢氧化钠溶液反应,不能出现两种明显不同的现象,故不能鉴别;二氧化碳不能助燃,但氧气能助燃,可以用燃着的木条鉴别。故选D。热点考向探究模拟演练4.[2018·通州一模]为鉴别盛有空气、氮气、氧气的三瓶气体。应选用的方法是()A.闻气味B.分别伸入燃着的木条C.分别通入澄清的石灰水D.分别滴加紫色石蕊试剂B热点考向探究5.[2018·怀柔二模]下表是小明同学用多种方法鉴别物质的情况,其中完全正确的是()选项需要鉴别的物质方法和所加试剂方法一方法二A稀盐酸和氢氧化钠溶液用pH试纸检验加入锌粒B氢氧化钠和氯化钠加入足量水中加入盐酸C烧碱溶液和澄清石灰水观察颜色通入二氧化碳气体D稀盐酸和稀硫酸滴加无色酚酞溶液滴加紫色石蕊试剂A热点考向探究考向三物质的提纯6.[2018·朝阳毕业考试]除去下列各组物质中的杂质,所选用的试剂(足量)不正确的是()模拟演练选项物质杂质选用的试剂A铜铁稀硫酸BCOCO2NaOH溶液CCaCO3Na2CO3H2ODCaOCa(OH)2H2OD热点考向探究7.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ACO2气体(CO)过量氧气点燃BCaO固体(CaCO3)足量的水过滤CFeSO4溶液(CuSO4)过量锌粉过滤DNaCl固体(Na2CO3)过量稀盐酸蒸发热点考向探究[答案]D[解析]除去二氧化碳中的一氧化碳,不能通入过量氧气点燃,这是因为除去气体中的气体杂质不能使用气体,否则会引入新的气体杂质氧气,因此不能除去杂质;CaO能与水反应生成氢氧化钙,碳酸钙难溶于水,反而会把主要物质除去;FeSO4和CuSO4均能与过量锌粉反应,不但能把杂质除去,也会把主要物质除去;Na2CO3能与过量稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,再蒸发结晶,能除去过量的HCl和水,从而得到纯净的NaCl固体。故选D。热点考向探究8.[2017·东城二模]除去下列物质中的少量杂质(括号内为杂质),所用试剂及操作均正确的是()A.FeCl2溶液(CuCl2):加入过量铁粉、过滤B.氯化钙溶液(盐酸):加入适量碳酸钠粉末C.NaOH溶液(Na2CO3):加入过量氧化钙、过滤D.CO2(HCl):通过足量氢氧化钠溶液热点考向探究[答案]A[解析]过量铁粉能与CuCl2溶液反应生成氯化亚铁和铜,再过滤,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故A选项所采取的方法正确。盐酸和氯化钙溶液均能与碳酸钠反应,不但能把杂质除去,也会把主要物质除去,不符合除杂原则,故B选项所采取的方法错误。过量的氧化钙能与水反应生成氢氧化钙,生成的氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,能除去杂质,但引入了新的杂质氢氧化钙,不符合除杂原则,故C选项所采取的方法错误。CO2和HCl气体均能与NaOH溶液反应,不但能把杂质除去,也会把主要物质除去,不符合除杂原则,故D选项所采取的方法错误。热点考向探究考向四综合考查3[2016·北京]下列实验操作能达到实验目的的是()选项实验目的实验操作A除去CO2中少量的CO点燃B除去CuSO4溶液中的少量FeSO4加入足量的铜粉C鉴别澄清石灰水和NaOH溶液加入稀盐酸D鉴别硬水和软水加入肥皂水D热点考向探究4[2015·北京]下列实验方法一定能达到实验目的的是()选项实验目的实验方法A检验一瓶气体是否为CO2将燃着的木条伸入瓶中B鉴别H2和CH4分别点燃,在火焰上方罩一干冷烧杯C鉴别石灰水和NaOH溶液加入适量的稀盐酸D比较Zn、Cu、Ag的金属活动性将Zn和Ag分别放入CuSO4溶液中D热点考向探究模拟演练9.[2018·西城一模改编]下列实验操作中,能达到实验目的的是()C选项实验目的实验操作A稀释浓硫酸将水注入装有浓硫酸的烧杯中,搅拌B鉴别氧气和空气闻气味C除去NaCl固体中的Na2CO3加入适量稀盐酸,蒸发D鉴别氯化钠溶液和稀盐酸各取少量,加入无色酚酞溶液热点考向探究10.[2018·怀柔一模改编]下列实验方法一定能达到实验目的的是()选项实验目的实验方法A检验一瓶气体是否为CO2将燃着的木条伸入瓶中B除去硫酸钠溶液中的碳酸钠向混合溶液中滴加适量稀盐酸C鉴别石灰水和NaOH溶液加入适量的碳酸钠溶液D证明氧化铁是过氧化氢分解反应的催化剂向质量分数为5%的过氧化氢溶液中加入少量氧化铁C考点知识聚焦考点知识聚焦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O2将带火星的木条伸入集气瓶H2点燃,在火焰上方罩一个干而冷的烧杯点燃纯氢气,发出轻微“噗”声,并安静燃烧,火焰呈色(在玻璃管口燃烧略带黄色);混有空气时点燃有,烧杯内壁有通过灼热的CuO,再通过无水CuSO4CuO由黑色变成,无水CuSO4由变成木条复燃淡蓝尖锐的爆鸣声水珠红色白色蓝色考点知识聚焦气体检验方法现象CO2通入澄清石灰水澄清石灰水_________CO点燃,在火焰上方罩内壁涂有澄清石灰水的烧杯火焰呈_________,澄清石灰水___________通过灼热的氧化铜,再通入澄清石灰水黑色固体逐渐变成___________,澄清石灰水____________变浑浊蓝色变浑浊红色变浑浊考点知识聚焦气体检验方法现象CH4点燃,把一个干燥的冷烧杯罩在火焰上,片刻,迅速倒转烧杯,加入适量澄清石灰水干冷烧杯壁上出现,澄清石灰水变NH3将湿润的红色石蕊试纸放在试管口红色石蕊试纸水蒸气通过无水CuSO4无水CuSO4由变成水珠浑浊变蓝白色蓝色考点知识聚焦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pH7③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pH7④产生色沉淀红气泡蓝红蓝考点知识聚焦离子检验方法现象(3)CO32-(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)NH4+(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产生刺鼻的氨味稀盐酸气泡浑浊蓝考点知识聚焦离子检验方法现象(5)Ca2+滴加碳酸钠溶液产生白色沉淀(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(8)Fe2+观察颜色,溶液呈浅绿色,加入可溶性碱有白色沉淀生成(不稳定)蓝色红褐色考点知识聚焦考点二物质的鉴别物质的鉴别通常是对两种或两种以上物质进行区分,鉴别时只要出现不同现象即可。1.物理方法(1)利用颜色不同溶液颜色Fe2+(浅绿色)、Fe3+(黄色)、Cu2+(蓝色)红色固体Cu(紫红色)、Fe2O3(红棕色)黑色固体CuO、C、MnO2、Fe3O4、Fe粉考点知识聚焦(2)利用溶解性不同例如,CaCO3和Na2CO3固体的鉴别,将固体放入水中,能溶解的是,不能溶解的是。(3)利用气味不同例如,C2H5OH和H2O的鉴别,有特殊气味的是,无气味的是。(4)利用溶解时的热量变化例如,NaCl、NH4NO3和NaOH固体的鉴别,将固体分别溶于水,温度不变的是,温度降低的是NH4NO3,温度升高的是。Na2CO3CaCO3C2H5OHH2ONaClNaOH考点知识聚焦(5)利用溶质的状态不同例如,NaCl溶液和稀盐酸的鉴别,用玻璃棒分别蘸取少量溶液在酒精灯上烘烤,有白色固体残留的是,无残留的是。(6)利用能否被磁铁吸引例如,铁丝和铝丝的鉴别,能被磁铁吸引的是,不能被磁铁吸引的是。NaCl溶液稀盐酸铁丝铝丝考点知识聚焦2.化学方法(1)①O2、N2、CO2和空气的鉴别:先将燃着的木条分别伸入几个集气瓶中,使木条燃烧变旺的是,不变的是,使火焰熄灭的是和;然后再将澄清石灰水分别倒入使燃着的木条熄灭的集气瓶中,澄清石灰水变浑浊的是,没有变化的是。②真假黄金的鉴别:加入稀盐酸,的是假黄金,反之是真黄金;或加入硫酸铜溶液,表面有红色固体析出的是假黄金,反之是真黄金。(假黄金一般为铜锌合金)③合金与组分金属的鉴别:两者相互刻划,有划痕的为,反之为。O2空气N2CO2CO2N2有气泡产生组分金属合金考点知识聚焦(2)利用不同离子发生反应时的现象不同①NaOH和Ca(OH)2溶液的鉴别:根据溶液中所含的阳离子不同,如可加入Na2CO3或通入CO2观察是否有沉淀来进行鉴别。②NaCl和Na2CO3溶液的鉴别:根据溶液中所含的阴离子不同,如可加入稀盐酸或CaCl2溶液或澄清石灰水观察是否有气泡或沉淀产生来进行鉴别。考点知识聚焦考点三物质的分离和提纯1.分离和提纯(1)物质的分离:通过适当的方法将混合物分开,分别得到纯净物,且要恢复到原来状态。例如,分离CO和CO2的混合气体。用如图15-4所示装置,广口瓶中装入,分液漏斗中装入。关闭b打开a、c,通入气体,从c端可收集到,然后关闭a打开b,再从c端收集,从而完成了混合物的分离。图15-4NaOH溶液稀盐酸或稀硫酸COCO2考点知识聚焦(2)物质的提纯:通过适当的方法将混合物中含有的少量杂质去掉,得到纯净物且要恢复到原来状态,又称除杂。例如,除去CO中混入的少量CO2。用如图15-5所示装置,广口瓶中放入,将混合气体从a端通入,在b端即可收集到纯净的。图15-5NaOH溶液CO考点知识聚焦2.分离提纯的原则(1)不增:不增加新杂质,即所加试剂不能与杂质反应生成与主要物质状态相同的其他物质。(2)不减:不能减少被提纯物质,即所加试剂只能与杂质反应,不能与被提纯物质反应。(3)易分离:将杂质转化为沉淀、气体或水等,即将杂质转化为与主要物质状态不同的杂质,便于分离除去。(4)优化原则:若同时有几种方法能除去杂质,则应选用步骤