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化学河南专用第18讲物质的检验与区分、除杂和共存考点1物质的检验和区分1.物质的检验(1)实质：给出一种物质，要求通过实验，验证该物质是什么，或是否含有某物质(或某离子)。(2)依据：该物质具有的特殊性质。(3)检验方法①物理方法：依据特殊的物理性质(如颜色、气味、溶解性、溶解时的吸、放热现象等)进行观察、分析、判断，得出结论。a．依据颜色：如含Cu2＋的溶液显蓝色，含Fe3＋的溶液显黄色；KMnO4溶液显紫红色。b．依据气味：如SO2、NH3均有刺激性气味。c．依据溶解性：如CaCO3难溶于水、Na2CO3易溶于水。d．依据溶解时的吸、放热现象：如NaOH溶于水放热、NH4NO3溶于水吸热、NaCl溶于水无明显变化。e．依据磁性鉴别：如Fe与Fe3O4都能被磁铁吸引。②化学方法：分别取出少量待检验物质(一般为溶液)；加入少量试剂充分反应；观察反应现象；根据现象分析、判断、得出结论。Ⅰ.若物质间有明显酸碱性差异，可使用酸碱指示剂和pH试纸(pH计)来检验。常用的指示剂为石蕊溶液和酚酞溶液，根据石蕊溶液和酚酞溶液在酸性溶液、中性溶液和碱性溶液中显示的不同颜色，来检验溶液的酸碱性。溶液酸碱性酸性中性碱性石蕊溶液变红不变色变蓝酚酞溶液不变色不变色变红pH试纸pH7pH＝7pH7Ⅱ.需加入其他试剂进行检验常见的用来检验的试剂有H2SO4、HCl、Na2CO3、CuSO4、BaCl2、Ba(OH)2等，加入这些试剂，通过物质呈现的不同现象，如生成气体、生成不同颜色的沉淀等来检验。若溶液中有酸，可选用Na2CO3等可溶性碳酸盐来检验；若溶液中有碳酸盐，可选用酸来检验；若有含Ag＋的化合物，可选用盐酸来检验；若有含Ba2＋的化合物时，可选用硫酸来检验。气体检验方法实验现象氧气将带火星的木条伸入集气瓶中木条复燃二氧化碳通入澄清石灰水中澄清石灰水变浑浊氢气点燃，在火焰上方罩干冷的烧杯纯净气体能安静燃烧，产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水珠一氧化碳点燃，在火焰上方罩涂有澄清石灰水的烧杯产生淡蓝色火焰，澄清石灰水变浑浊甲烷点燃，在火焰上方罩干冷的烧杯，迅速倒转后，注入少量澄清石灰水产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水珠，澄清石灰水变浑浊氨气将湿润的红色石蕊试纸放在试管口红色石蕊试纸变蓝水蒸气通过白色的无水CuSO4粉末白色粉末变蓝(5)常见离子的检验离子符号检验方法实验现象H＋(酸)①取少量试剂滴加紫色石蕊溶液紫色石蕊溶液变红②用玻璃棒蘸取少量试剂滴在pH试纸上与标准比色卡对照，pH＜7③取少量试剂加入Zn粒有气泡产生OH－(碱)①取少量试剂滴加紫色石蕊溶液紫色石蕊溶液变蓝②用玻璃棒蘸取少量试剂滴在pH试纸上与标准比色卡对照，pH＞7③取少量试剂滴加无色酚酞溶液无色酚酞溶液变红④取少量试剂加入可溶性铜盐有蓝色絮状沉淀生成Cl－取少量试剂滴加少量AgNO3溶液和稀HNO3有白色沉淀生成且沉淀不溶解SO42－取少量试剂滴加少量Ba(NO3)2溶液和稀HNO3有白色沉淀生成且沉淀不溶解CO32－取少量试剂滴加稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水澄清石灰水变浑浊Cu2＋①观察颜色溶液呈蓝色②取少量试剂滴加可溶性碱有蓝色絮状沉淀生成Fe3＋①观察颜色溶液呈黄色②取少量试剂滴加可溶性碱有红褐色沉淀生成Fe2＋观察颜色溶液呈浅绿色NH4＋取少量试剂滴加可溶性碱，加热，把湿润的红色石蕊试纸放在试管口产生有刺激性气味的气体，红色石蕊试纸变蓝Ag＋取少量试剂滴加少量NaCl溶液和稀HNO3有白色沉淀生成且沉淀不溶解Ba2＋取少量试剂滴加少量Na2SO4溶液和稀HNO3有白色沉淀生成且沉淀不溶解【特别提醒】①检验溶液通常必须分别检验出阳离子和阴离子。例：检验某一溶液是否为硫酸铜溶液，首先观察溶液颜色，若为蓝色说明存在铜离子，否则不存在；然后再滴加少量Ba(NO3)2溶液和稀硝酸，观察是否有白色沉淀产生，如果有白色沉淀产生说明存在硫酸根离子，反之则不存在。②检验可溶性固体物质时，先要将其溶于水，同时取出少量试剂进行操作，根据现象和结论对其进行鉴别，既要鉴别阳离子，也要鉴别阴离子，方法同溶液的检验。2.物质的区分(1)实质：给出一组物质，根据物质的性质，进行实验，将各种物质一一区分开来。(2)原则①操作简便：能用物理方法鉴别的不用化学方法。能用一种试剂鉴别的不用多种试剂。②现象明显：使待检物质的现象对比度或区分度较大。③防止干扰：区分Cl－和SO42－时，只能用Ba(NO3)2或BaCl2溶液，不能用AgNO3溶液(原因：硫酸银微溶于水，会干扰Cl－的检验)。(3)思路①气体鉴别：一看颜色，二闻气味，三用试纸，四用点火，五用试剂。②固体、液体鉴别：一看颜色，二看气体，三辨沉淀。(4)步骤取少许样品(有时可溶性固体需配成溶液)→加入少量试剂→观察实验现象→得出结论。(5)常见物质的区分①合金和组成它们的纯金属的区分：合金的硬度通常比组成它们的纯金属的硬度大，可用相互刻画的方法鉴别。②棉织品、毛织品、合成纤维的区分——采用灼烧法棉织品燃烧产生烧纸张的气味，没有熔珠毛织品燃烧，有烧焦羽毛的气味，没有熔珠合成纤维燃烧产物是黑色硬球且捏不碎③硬水和软水的区分——生活中常用肥皂水区分加入肥皂水，产生泡沫较多、浮渣较少的是软水；产生泡沫较少、浮渣较多的是硬水。④各种化肥的区分a．看外观：氮肥、钾肥大多都是白色晶体；磷肥大多是灰白色粉末。b．加水：氮肥、钾肥都溶于水；磷肥大多不溶于水或微溶于水。c．加熟石灰研磨：铵态氮肥(铵盐)能放出具有刺激性气味的氨气。考点2物质的除杂1.除杂原则(1)主不减：所选试剂不能与主要成分反应。(2)杂不增：不能引入新的杂质。(3)易分离：将杂质转化为与主要成分状态不同的物质(如沉淀、气体或水)，易分离。2.常用的方法(1)物理方法①过滤法：把固体从液体里分离出来常用此法(或把可溶性固体从不溶性固体混合物中分离出来的方法)。如：粗盐的提纯。②结晶法：适用于可溶性固体与液体的分离或提纯，具体方法有两种：Ⅰ.蒸发溶剂法a．分离溶质与溶剂。如：海水晒盐。b．除去易挥发的杂质。如：用蒸发溶剂的方法从含有少量HCl的NaCl溶液中分离出NaCl固体。Ⅱ.降温结晶法根据混合溶液中不同溶质在同一种溶剂里的溶解度受温度影响大小不同，通过冷却热饱和溶液的方法加以分离。如：从NaCl与KNO3的混合溶液中，分离出KNO3。(2)化学方法①化气法。所加试剂与杂质反应生成气体而除去杂质。如：Na2SO4中少量的Na2CO3可加适量H2SO4除去Na2CO3。原理是：Na2SO4＋H2SO4不反应Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑②沉淀法。所加试剂与杂质反应转化为沉淀，通过过滤除去。如NaCl中含少量Na2SO4可加适量BaCl2试剂将Na2SO4转化为NaCl而除去杂质。原理是：NaCl＋BaCl2不反应Na2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NaCl③置换法。将杂质通过置换反应除去。如：除去FeSO4中的少量CuSO4可加入适量的铁粉，充分反应后过滤。使CuSO4转化为FeSO4。原理是：FeSO4＋Fe不反应CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu④溶解法。将杂质溶于某种试剂而除去。如：除去C中少量CuO，可加入适量稀硫酸充分应后过滤。原理是：C＋H2SO4不反应CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O⑤加热法。杂质受热易分解，通过加热将杂质除去。如：除去CaO中的CaCO3加热后CaCO3转化为CaO。原理是：CaCO3=====高温CaO＋CO2↑⑥转化法。将杂质通过化学反应转化为主要成分。如：除去CO2中的少量CO，可将气体通过灼热的CuO。原理是：CuO＋CO=====△Cu＋CO23.常见物质的除杂(1)常见气体的除杂物质杂质所选试剂O2CO2通过足量的氢氧化钠溶液，再通过浓硫酸COCO2通过足量的氢氧化钠溶液，再通过浓硫酸O2水蒸气通过浓硫酸或碱石灰H2水蒸气通过浓硫酸或碱石灰CO2水蒸气通过浓硫酸(2)常见固体的除杂物质杂质所选试剂CuFe加入足量的稀硫酸或稀盐酸，过滤CuFe2O3加入足量的稀盐酸或稀硫酸，过滤CuCuO加入足量的稀硫酸或稀盐酸，过滤CuOCu在空气中(或氧气流中)灼烧混合物FeFe2O3高温条件下通入COCaCO3CaCl2加水溶解，过滤(3)常见液体的除杂物质杂质所选试剂ZnSO4溶液CuSO4溶液加入足量的锌粉，过滤NaCl溶液Na2CO3溶液加入适量的稀盐酸NaCl溶液Na2SO4溶液加入适量的氯化钡溶液，过滤NaCl溶液CuSO4溶液加入适量的氢氧化钡溶液，过滤NaNO3溶液NaCl溶液加入适量的硝酸银溶液，过滤KNO3溶液NaCl溶液冷却热饱和溶液考点3物质的共存1.物质共存的条件(1)组内物质均可溶。(2)在同一溶液中，物质(即所含离子)之间不发生反应，即不会生成沉淀、气体或水。2.常见的相互不能共存的离子H＋H＋＋OH－―→H2OH＋＋HCO3－―→H2O＋CO2↑CO32－CO32－＋H＋―→H2O＋CO2↑CO32－＋Ca2＋―→CaCO3↓CO32－＋Ba2＋―→BaCO3↓OH－H＋＋OH－―→H2OCu2＋＋OH－―→Cu（OH）2↓Fe3＋＋OH－―→Fe（OH）3↓NH4＋＋OH－―→NH3↑＋H2OCl－：Cl－＋Ag＋―→AgCl↓SO42－：SO42－＋Ba2＋―→BaSO4↓3.物质共存的隐含条件(1)溶液为无色时，就没有以下物质或离子①蓝色溶液：含Cu2＋的溶液，如：CuSO4、Cu(NO3)2、CuCl2等溶液。②浅绿色溶液：含Fe2＋的溶液，如：FeSO4、Fe(NO3)2、FeCl2等溶液。③黄色溶液：含Fe3＋的溶液，如：Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3、FeCl3等溶液。④紫红色溶液：含MnO4－的溶液，如：KMnO4溶液。(2)溶液的酸碱性①“酸性”(或pH＜7)条件：溶液中一定存在H＋，该溶液中没有能与H＋反应的物质(或离子)。常见的叙述有：酸性溶液、pH＝2(pH＜7)的溶液、使紫色石蕊溶液变红色的溶液等。②“碱性”(或pH＞7)条件：溶液中一定存在OH－，该溶液中没有能与OH－反应的物质(或离子)。常见的叙述有：碱性溶液、pH＝12(pH＞7)的溶液、使紫色石蕊溶液变蓝色的溶液等。类型1物质的检验和区分【例】(2017洛阳一模)欲鉴别石灰水、稀盐酸、蒸馏水三瓶失去标签的无色液体，提供的试剂有：①纯碱溶液②紫色石蕊试液③酚酞试液。只用一种试剂一次可将它们鉴别出来的是()A.只有①B.只有②C.①或②D.①或②或③C及时练习1.(2017濮阳三模)鉴别下列物质的方法不正确的是()A.用碳酸钠溶液鉴别稀盐酸和稀硫酸B.用水鉴别氯化钠和硝酸铵两种固体C.用灼烧鉴别羊毛纤维和合成纤维D.用闻气味的方法鉴别白醋和酒精A2.(2017南阳一模)向一无色溶液中滴加过量的稀盐酸，有大量气体产生，将该气体通入过量澄清石灰水中，石灰水变浑浊；向滴加了过量稀盐酸的溶液中滴加BaCl2溶液，有白色沉淀产生。原无色溶液中阴离子的组成可能是()A.CO32－、SO42－B.HCO3－、Cl－C.CO32－、Cl－D.SO42－、Cl－A3.(2017聊城)下列有关物质区分方法不正确的是()A.用水区分氢氧化钠和氯化钠B.用氢氧化钙区分氯化钾和氯化铵C.实验室用品尝的方法区分食盐和蔗糖D.用灼烧闻气味的方法区分羊绒线和棉线C4.(2017河南化学竞赛)某固体可能含有Ca(NO3)2、Na2SO4、Na2CO3、FeCl3、KCl中的一种或几种，现对其进行如下实验：①取少量固体于试管中，加适量蒸馏水，固体完全溶解成无色透明溶液；②取少量上述溶液，加过量稀硝酸，有气泡产生；③取②所得溶液少量，滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀。分析以上实验现象，对原固体组成的推断中正确的是()A.肯定有Na2CO3、Na2SO4，无FeCl3、Ca(NO3)2B.肯定有Na2CO3，无FeCl3、Ca(NO3)2C.肯定有Na2CO3、Na2SO4，无FeCl3D.肯定有Na2