2024年中考化学一轮复习考点精讲 学案 5.2 物质的检验与鉴别、分离与除杂（含答案)

5.2　物质的检验与鉴别、分离与除杂
【回归教材】
知识清单
考点1常见离子的检验(5年3考)
离子种类 加入物质 反应现象 相关化学方程式
酸(H+)(利用酸的化学性质) 滴加____________溶液 溶液变为红色 -
加入锌等活泼金属 产生____________ Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
加入碳酸盐 产生气泡 CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
用玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上 pH<7 -
碱(OH-) (利用碱的 化学性质) 滴加无色酚酞溶液 溶液变成红色 -
滴加紫色石蕊溶液 溶液变蓝 -
用玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上(与碱性盐溶液进行鉴别时不能采用) pH>7 -
滴加可溶性铜(或铁)盐溶液 有____________生成 2NaOH+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO4(或 3NaOH+FeCl3Fe(OH)3↓+3NaCl)
碳酸盐 （ ） 滴加酸溶液(常用稀盐酸) 产生气泡 ______________________________________________________________
滴加BaCl2溶液[或CaCl2溶液或Ca(OH)2溶液] 产生白色沉淀 ______________________________________________________________
铵盐 (N) 滴加碱溶液(如NaOH溶液) 产生使湿润的红色石蕊试纸________且有刺激性气味的气体(NH3) NH4NO3+NaOHNaNO3+NH3↑+H2O
S 滴加Ba(NO3)2溶液和稀硝酸 有白色沉淀生成且沉淀不溶解 ___________________________________________________________
Cl- 滴加AgNO3溶液和稀硝酸 有____________生成且沉淀不溶解 NaCl+AgNO3AgCl↓+NaNO3
Cu2+ 滴加碱溶液(如NaOH溶液) 有________________生成 ___________________________________________________________
Fe3+ 滴加碱溶液(如NaOH溶液) 有______________生成 _________________________________________________________
　　其他常见物质的检验:
(1)氧气(O2):把带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,则证明是氧气。
(2)二氧化碳(CO2):将气体通入澄清石灰水,若能使澄清石灰水变浑浊,则气体为二氧化碳。
(3)氢气(H2):点燃,产生淡蓝色火焰,在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,烧杯内壁产生水雾。
(4)一氧化碳(CO):通过灼热的氧化铜,观察到黑色固体变成红色,且产生的气体能使澄清石灰水变浑浊。
(5)甲烷(CH4):点燃,产生蓝色火焰,在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,烧杯内壁产生水雾;再将烧杯迅速倒转过来,向其中倒入少量澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊。
【参考答案】
紫色石蕊　大量气泡　蓝色(或红褐色)沉淀　Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑(合理即可)　Na2CO3+BaCl2BaCO3↓+2NaCl(合理即可)　变蓝　Ba(NO3)2+H2SO4BaSO4↓+2HNO3　白色沉淀　蓝色絮状沉淀　2NaOH+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO4　红褐色沉淀　3NaOH+FeCl3Fe(OH)3↓+3NaCl
考点2常见物质的鉴别(5年4考)
1.利用组内物质性质的差异进行鉴别。一般有以下几个步骤:
(1)取样(各取少量待鉴别物质的溶液,若是固体,一般先取少量加水配制成溶液);
(2)分别加入某试剂充分反应;
(3)观察现象;
(4)根据现象分析、判断,得出结论。
可归纳为取物质→加试剂→观现象→得结论。
2.常见物质的鉴别方法
待鉴别的物质 方法 现象
纯棉纤维、羊毛 纤维、合成纤维 点燃,闻气味 有烧纸气味的是纯棉纤维;有________________的是羊毛纤维;有特殊气味的是合成纤维
硬水和软水 取等量水样,分别滴加等量__________ 泡沫多、浮渣少的为软水,反之为硬水
铵态氮肥、钾肥、磷肥 看外观;加入熟石灰研磨 灰白色粉末的是磷肥;产生刺激性气味且能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是铵态氮肥,另一种是钾肥
黄金和黄铜(铜锌合金) 滴加稀盐酸 有________生成的是黄铜,反之为黄金
金属与该金属的合金 互相刻画 有划痕的为金属,反之为合金
NH4NO3、NaCl和NaOH 加水 放热,温度升高的是NaOH;吸热,温度降低的是NH4NO3;温度没有明显变化的是NaCl
热塑性塑料和热固性塑料 加热法 受热熔化的是热塑性塑料;受热不熔化的是热固性塑料
稀盐酸和稀硫酸 滴加______________________________ 产生白色沉淀的是稀硫酸,无明显现象的是稀盐酸
NaOH溶液和 Ca(OH)2溶液 滴加________________________________ 产生白色沉淀的是Ca(OH)2溶液,无明显现象的是NaOH溶液
Na2CO3溶液和 Na2SO4溶液 滴加__________ 有气泡产生的是Na2CO3溶液,无明显现象的是Na2SO4溶液
CO和CO2 倒入少量澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊的为CO2,无明显现象的为CO
倒入少量紫色石蕊溶液 紫色石蕊溶液变红的为CO2,不变色的为CO
H2O2和H2O 取样,加入少量MnO2 有气泡产生的为H2O2,无明显现象的为H2O
O2和CO2 将燃着的木条伸入集气瓶中 木条燃烧更旺的是O2,熄灭的为CO2
【参考答案】
烧焦羽毛气味　肥皂水　气泡　BaCl2溶液(合理即可)　Na2CO3溶液(合理即可)　稀盐酸
考点3物质的分离(5年3考)
　　物质的分离是通过适当方法,把混合物中各组分彼此分开,并且恢复到各种物质原来存在的状态,分别得到纯净物。
方法 适用范围或原理 举例
过滤 ①难溶性固体与液体混合物的分离 ②可溶性固体与不溶性固体混合物的分离 粗盐的提纯
蒸发结晶 ①分离溶质与溶剂 ②除去易挥发的杂质 从含有HCl的NaCl溶液中分离出固体NaCl
考点4物质的除杂(5年3考)
　　1.物质的除杂:加入试剂将物质中混有的杂质除去而获得纯净的物质。它要求在操作过程中必须遵循除杂原则。
2.除杂的一般原则:“不增、不减、易分、简单、环保”,即
(1)除杂过程中不能引进新的杂质;
(2)加入的试剂一般只与杂质反应,不能与被提纯的物质反应,被提纯物质不能改变(质量可增加但不能减少);
(3)杂质应转化为沉淀、气体或水等易与被提纯物质分离的物质;
(4)步骤简单、操作简便;
(5)污染最小或不污染环境。
3.常见的除杂方法
方法 适用范围或原理 举例和发生反应的化学方程式
转化法 将杂质通过化学反应转化为主要成分 除CO2中的CO,可将气体通过灼热的CuO:_______________________________
置换法 将杂质通过置换反应而除去 除FeSO4溶液中的CuSO4溶液,可加过量的铁粉,再过滤:_______________________________________
化气法 让杂质反应生成气体而除去 除Na2SO4溶液中的Na2CO3溶液,可加适量稀H2SO4:_____________________________________________________________
沉淀法 让杂质转化为沉淀过滤除去 除去NaCl溶液中的Na2SO4溶液,可加适量的BaCl2溶液:_______________________________________________________
溶解法 将杂质溶于某种试剂而除去 除去炭粉中的CuO粉末,可加适量稀硫酸,再过滤:___________________________________________
加热法 杂质受热易分解,通过加热将杂质除去 除CaO中的CaCO3,可通过高温煅烧:_________________________________
4.常见物质的除杂举例:
物质状态 物质 杂质 方法
气态 CO2 CO 通过灼热的氧化铜粉末
CO CO2 通过NaOH溶液,干燥
H2 H2O 通过干燥剂(如浓硫酸、碱石灰)
H2 HCl 通过碱溶液,干燥
液态 NaCl Na2CO3 滴加适量的稀盐酸
NaCl NaOH 滴加适量的稀盐酸
NaOH Na2CO3 滴加适量的氢氧化钙或氢氧化钡溶液
NaCl CuSO4 滴加适量的氢氧化钡溶液
NaNO3 NaCl 滴加适量的硝酸银溶液
固态 CuO Cu 在空气中灼烧
Cu CuO 加入稀硫酸,过滤
Cu Fe 加入稀盐酸,过滤
CaO CaCO3 高温煅烧
NaCl 泥沙 溶解、过滤、蒸发结晶
【参考答案】
CO+CuOCu+CO2　CuSO4+FeCu+FeSO4　Na2CO3+H2SO4Na2SO4+CO2↑+H2O　Na2SO4+BaCl2BaSO4↓+2NaCl　CuO+H2SO4CuSO4+H2O　CaCO3CaO+CO2↑
核心突破
重难点一、物质或离子的检验
例题1 某无色溶液中可能含有以下离子中的一种或几种:Na+、N、Cl-、Mg2+、Ba2+、S、C,现取少量溶液两份,进行如下实验。下列有关说法不正确的是 （ ）
A.原溶液中一定存在N、S、C,一定不存在 Na+、Mg2+、Ba2+
B.原溶液中一定存在N、S,一定不存在 Mg2+、Ba2+、C
C.①中的反应实质为N和OH-结合生成NH3和H2O
D.将②中氯化钡溶液换成硝酸钡溶液,则可检验原溶液中是否含有 Cl-
【参考答案】A
思维破冰 氢氧化钠中的氢氧根离子能与铵根离子结合生成氨气,氢氧根离子能与镁离子结合生成氢氧化镁沉淀;氯化钡中的钡离子能与硫酸根离子结合产生硫酸钡沉淀,该沉淀不溶于酸,钡离子能与碳酸根离子结合产生碳酸钡沉淀,该沉淀溶于酸。
变式训练
（变素材）对某种溶液中的离子进行检验,下述结论中合理的是 （ ）
A.先加BaCl2溶液,再加足量HNO3溶液,仍有白色沉淀产生,则该溶液一定含有S
B.加入足量的CaCl2溶液,若产生白色沉淀,则该溶液中一定含有C
C.加入无色酚酞溶液,溶液没变色,不能确定该溶液显中性
D.先加入稀盐酸,再加足量AgNO3溶液,若有白色沉淀产生,则该溶液中一定含有Cl-
【参考答案】C　【解析】钡离子能与硫酸根离子反应生成硫酸钡白色沉淀,硫酸钡不能与稀硝酸反应,氯离子能与银离子反应生成氯化银白色沉淀,氯化银不能与稀硝酸反应,则在样品中先加氯化钡溶液,再加足量稀硝酸溶液,仍有白色沉淀,则溶液中可能含有S或Ag+,A不正确;钙离子能与碳酸根离子反应生成碳酸钙白色沉淀,氯离子能与银离子反应生成氯化银白色沉淀,在样品中加足量的氯化钙溶液,产生白色沉淀,则该溶液中不一定含有C,也可能含有Ag+,B不正确;酚酞溶液遇中性或酸性溶液均不变色,所以加入酚酞溶液,溶液没变色,不能确定该溶液显中性,也可能显酸性,C正确;在样品中先加盐酸使溶液呈酸性,引入了氯离子,再加足量的硝酸银溶液,一定有白色沉淀产生,不能确定原溶液中含有氯离子,D不正确。
重难点二、物质的鉴别
例题2 鉴别下列各组物质所用试剂不合理的是 （ ）
选项 待鉴别物质 所用试剂
A Ca(NO3)2、BaCl2、HCl三种溶液 碳酸钠溶液
B NaOH、NaCl、HCl三种溶液 石蕊溶液
C NaOH、NaCl、CaCO3三种固体 水
D 氧化铜、木炭粉、铁粉三种固体 盐酸
【参考答案】　A
思维破冰 利用物质的不同性质或利用相同性质产生不同的现象,将各种物质区分开来。
变式训练
（变素材）实验室中有两瓶失去标签的无色溶液,分别为稀盐酸与氢氧化钠溶液,下列选用的物质不能将它们鉴别出来的是 （ ）
A.无色酚酞溶液　　　B.镁条 C.氧化铁 D.硫酸钠溶液
【参考答案】D　【解析】稀盐酸与氢氧化钠溶液分别显酸性、碱性,分别能使无色酚酞溶液不变色、变红,A可以鉴别;镁条能与稀盐酸反应生成氢气,与氢氧化钠溶液不反应,B可以鉴别;氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水,会观察到红绿色粉末溶解、溶液变黄色,与氢氧化钠溶液不反应,C可以鉴别;硫酸钠溶液与稀盐酸、氢氧化钠溶液均不反应,D不能鉴别。
重难点三、物质的分离与除杂
例题3 除去下列各物质中少量杂质的方法,正确的是 （ ）
选项 物质 杂质 除杂方法
A Na2SO4溶液 Na2CO3 加入适量的稀盐酸
B N2 O2 通过足量灼热的铜网
C MnO2 KCl 溶解、过滤、蒸发
D CO2 CO 通入氧气,点燃
【参考答案】B
思维破冰 根据“不增、不减、易分、复原、环保”的原则一一分析。Na2CO3能与适量的稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,能除去杂质但引
入了新的杂质氯化钠,A错误;氧气通过灼热的铜网时可与铜发生反应生成氧化铜,而氮气不与铜反应,能除去杂质且没有引入新的杂质,B正确;KCl易溶于水,MnO2难溶于水,可采取加水溶解、过滤、洗涤、干燥的方法进行分离除杂,C错误;除去二氧化碳中的一氧化碳不能够通氧气点燃,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,D错误。
变式训练
（变题型）请回答下列有关物质提纯和鉴别的问题:
(1)除去硫酸钠溶液中混有的少量氢氧化钠,若选用适量的稀盐酸作除去杂质的试剂,会引入的新杂质是____________(填化学式)。
(2)只用一种试剂且一次就能把氢氧化钡溶液、硫酸钾溶液、氯化钙溶液和稀硫酸鉴别开来,这种试剂是______________________(填化学式)。
【参考答案】(1)NaCl　(2)(NH4)2CO3
【解析】(1)除去硫酸钠溶液中混有的少量氢氧化钠,加入盐酸后,盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,会引入新的杂质氯化钠。
(2)鉴别物质时要出现不同现象,根据四种溶液中所含不同离子的性质,可分别加入碳酸铵溶液,氢氧化钡溶液和碳酸铵反应有白色沉淀和刺激性气体放出,硫酸钾和碳酸铵不反应,没有现象,氯化钙和碳酸铵能生成白色沉淀,稀硫酸和碳酸铵反应有气体生成,现象各不相同,可以一次鉴别。
【真题精粹】
考向1物质检验、鉴别、分离和除杂方案的判断
1.(2022·河北)下列实验设计不能达到相应实验目的的是 （ ）
选项 实验目的 实验设计
A 鉴别H2O2溶液和H2O 加入MnO2
B 鉴别NaCl溶液和NaOH溶液 滴加CuSO4溶液
C 除去H2中混有的少量CO 通过灼热的CuO
D 除去木炭粉中混有的氧化铁 加入足量稀盐酸,过滤、洗涤、干燥
2.(2019·河北)下列实验操作可以达到实验目的的是 （ ）
选项 实验目的 实验操作
A 鉴别木炭粉和氧化铜粉末 取样,加稀硫酸
B 除去MnO2中少量的KMnO4　 加热固体混合物
C 检验氧气是否收集满 将带火星的木条伸入集气瓶内
D 分离CaCl2和CaCO3的固体混合物 加足量水溶解,蒸发
【参考答案】
1.C　【解析】加入MnO2,产生大量气泡的是H2O2溶液,无明显现象的是H2O,A可以鉴别;滴加CuSO4溶液,产生蓝色沉淀的是NaOH溶液,无明显现象的是NaCl溶液,B可以鉴别;H2、CO均具有还原性,均能与灼热的CuO反应,虽然能把杂质除去,但是也会把原物质除去,C不能达到目的;氧化铁能与足量稀盐酸反应生成氯化铁和水,木炭粉不能与稀盐酸反应,再过滤、洗涤、干燥,D能达到目的。
2.A　【解析】氧化铜粉末能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,会观察到黑色粉末溶解、溶液变为蓝色,木炭粉不能与稀硫酸反应,A可以达到实验目的;高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,能除去杂质但引入了新的杂质锰酸钾,B不能达到目的;检验氧气是否收集满时,应将带火星的木条放在集气瓶口,不能伸入瓶中,C不能达到目的;氯化钙易溶于水,碳酸钙难溶于水,加足量水溶解、过滤、蒸发,D不能达到目的。
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