【名师导航2024】化学二轮专题解读与强化训练——专题01物质的检验、鉴别、分离和提纯(原卷版+解析版)

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名称 【名师导航2024】化学二轮专题解读与强化训练——专题01物质的检验、鉴别、分离和提纯(原卷版+解析版)
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资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 化学
更新时间 2024-04-22 23:18:15

文档简介

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专题1 物质的检验、鉴别、除杂与分离
物质的检验与鉴别是用物理或化学的方法把几种物质区分开,其原则是用简单的方法,最少的试剂和最明显的现象进行鉴别。一般以选择题、填空题的形式考查,考查的命题点有:物质鉴别方法的判断,一般用物理方法和化学方法。常以文字或表格形式呈现。物质的分离和除杂是除去某物质中混有的少量杂质,获得相对纯净的物质。常考的命题点有:溶液除杂;固体物质除杂以及气体物质除杂,主要以选择题的形式结合文字或表格考查
考点解读:
1.物理方法
①根据颜色:含有Cu2+的溶液显蓝色;含有Fe3+的溶液显黄色;含有Fe2+的溶液显浅绿色。高锰酸钾溶液紫红色。
②根据气味:有刺激性气味的是SO2、NH3、HCl等气体。
③根据溶解时温度变化:NaOH溶于水放热;NH4NO3溶于水吸热;氯化钠溶于水温度不变。
④依据磁性鉴别:铁丝可以用磁铁来吸引,而铝丝不可以。
⑤依据溶解性鉴别:CaCO3不溶于水、Na2CO3溶于水。
2.化学方法
①利用指示剂(常用的指示剂包括紫色石蕊试液和无色酚酞试液)pH试纸(或pH计)来鉴别。
②加入其它试剂,使其出现不同的现象,如生成气体、生成不同颜色的沉淀等。
③一般思路:
常见物质的检验
1.气体的检验:
(1)O2:检验方法:把带火星的木条伸入集气瓶中;现象:木条复燃。
(2)CO2:检验方法:把气体通入澄清石灰水;现象:石灰水变浑浊。
(3)CO:检验方法:点燃后在火焰上方罩一个内壁有澄清石灰水的烧杯;现象:火焰呈蓝色,烧杯内壁变浑浊。
(4)H2:检验方法:点燃后在火焰上方罩一个干冷的烧杯;现象:火焰呈淡蓝色,烧杯内壁上有水珠;
(5)CH4:点燃后在火焰上方罩一个干冷的烧杯,迅速倒转后倒入少量澄清石灰水;现象:火焰呈蓝色,烧杯内壁上有水珠;石灰水变浑浊。
(6)H2O:检验方法:通过白色硫酸铜粉末;现象:硫酸铜变为蓝色。
(7)NH3:检验方法:放入湿润的红色石蕊试纸;现象:试纸变蓝。
2.常见离子的检验
离子 检验方法 现象
Cl- 滴加AgNO3溶液和稀HNO3 出现白色沉淀
SO42- 滴加硝酸钡溶液和稀HNO3 出现白色沉淀
CO32- 加入稀盐酸溶液,产生气体通人澄清石灰 产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
H+ 加紫色石蕊试剂 紫色石蕊溶液变红。
用pH试纸测量其pH pH小于7。
加入少量活泼金属如:锌、铁、镁 有气泡产生
加金属氧化物如:氧化铁、氧化铜 固体溶解溶液颜色变化
加不溶性碱如:氢氧化铜、氢氧化铁、氢氧化镁等。 固体溶解
加碳酸盐 有气泡
OH- 加紫色石蕊试剂 紫色石蕊溶液变蓝。
加入无色酚酞试剂 无色酚酞试液变红。
用pH试纸测量其pH pH大于7
取少量试剂加入可溶性铜盐 有蓝色絮状沉淀生成
NH4+ 加入氢氧化钙并研磨 产生刺激性气味气体
3.常见物质的鉴别
物质 鉴别方法
软水和硬水 加肥皂水:泡沫多、浮渣少的是软水,反之为硬水
金和铜锌合金(假黄金) ①分别加入稀盐酸:有气泡冒出的是铜锌合金(假黄金),无明显现象的为金②灼烧:有黑色物质生成的是铜锌合金(假黄金),无变化的为金
黄铜片(铜锌合金)和铜片 相互刻画:划痕较深的为金属铜,划痕较浅的为黄铜片(铜锌合金)
天然纤维和合成纤维 点燃:有烧焦羽毛气味,且燃烧后的残留物是黑色,能捏碎的是丝或毛;有燃烧纸张气味的是棉或麻;燃烧产物通常是黑色硬球,且不易捏碎的是合成纤维
热塑性塑料和热固性塑料 加热:能熔化的是热塑性塑料,不能熔化的是热固性塑料
化肥 ①看颜色或加水:灰色、难溶于水的为磷肥②加碱性物质研磨,有刺激性气味产生的为铵态氮肥(铵盐)
白酒和白醋 用闻气味的方法,白酒具有醇香味,而白醋具有酸味
白糖和食盐 尝味道,白糖有甜味,食盐有咸味
蒸馏水和食盐水 尝味道,蒸馏水无味,食盐水有咸味
[典例1]
(2024·广东汕头·一模)下列物质的检验、鉴别和除杂实验不能达到目的的一项是( )
选项 实验目的 实验方法
A 鉴别Fe、CuO、C三种黑色固体粉末 滴加稀硫酸
B 检验衣物纤维的种类 灼烧闻气味
C 鉴别热塑性和热固性塑料制品 加热观察是否熔化
D 除去NaNO3溶液中的 Na2CO3 加入适量CaCl2溶液,过滤
A.A B.B C.C D.D
[举一反三]
(2024·广东江门·一模)区别下列物质的方法错误的是( )
A.羊绒与棉花(灼烧) B.醋酸与盐酸(滴入酚酞)
C.NH4NO3和NaOH固体(水) D.氯化钾与氯化铵(加熟石灰研磨)
考点解读:
1.分离和提纯常用的方法
(1)物理方法:过滤、吸附、结晶、蒸发和蒸馏等。
除杂方法 适用范围 举例
过滤 固液混合物(固体不溶于液体) 粗盐提纯
结晶 被分离的物质和杂质的溶解度随温度的变化差别较大 NaCl和KNO3的固体混合物的分离
特殊性质法 利用混合物中某些物质的特性进行分离 Cu粉中混有Fe粉,可用磁铁吸出铁粉
(2)化学方法:
①沉淀法:将混合物中某种成分与某一试剂反应生成沉淀而分离出来;
②化气法:将混合物中某种成分与某一试剂反应生成气体而分离出来;
③转化法:将杂质用化学试剂转化为待提纯物;
除杂方法 适用范围 举例
化气法 与杂质反应生成气体而除去 除去Na2SO4中的Na2CO3可加适量稀H2SO4
沉淀法 将杂质转化成为沉淀过滤除去 除去NaCl中的Na2SO4可加适量的BaCl2
置换法 将杂质通过置换反应而除去 除去FeSO4中的CuSO4可加适量的铁粉再过滤
溶解法 将杂质溶于某种试剂而除去 除去C粉中的CuO可加适量的稀硫酸再过滤
加热法 杂质受热易分解,通过加热将杂质除去 除去CaO中的CaCO3可高温煅烧
转化法 将杂质通过化学反应转化为主要成分 除去CO2中的CO,可将气体通过灼热的CuO
2.分离与提纯三不原则:
(1)不增(不增加新杂质)
(2)不减(不减少主要成分)
(3)易分离(反应后物质的状态不同,易分离)
[典例2]
(2024·广东广州·一模)下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项 实验目的 实验方案
A 检验乙醇中是否含有氧元素 在空气中点燃,检验生成物
B 鉴别和固体 取样,加熟石灰研磨,闻气味
C 除去中的 通过灼热的氧化铜
D 除去固体中少量 加水溶解,蒸发结晶
A.A B.B C.C D.D
[举一反三]
(2023·广东汕头·一模)除去下列各物质中的少量杂质,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
A KCl(KClO3) MnO2 充分加热
B Fe(CuSO4) 适量的水 溶解、过滤、洗涤、干燥
C 二氧化碳(一氧化碳) 灼热的氧化铜 通过足量灼热的氧化铜
D FeCl3溶液(CuCl2) 过量铁粉 过滤
A.A B.B C.C D.D
考点解读:
1.气体的除杂
物质状态 依据 举例
主物质为酸性或中性气体,杂质为水蒸气 依据:浓硫酸具有吸水性 CO2/H2/O2(水蒸气)—通过浓硫酸
主物质为中性气体(如CO、O2、N2),杂质为酸性气体(如CO2) 依据:碱溶液能与酸性气体反应 CO/N2/O2(CO2)—先通过氢氧化钠溶液,再通过浓硫酸
杂质为具有还原性的气体(如CO、H2) 依据:杂质气体具有还原性 CO2(CO/H2)—通过灼热的氧化铜,再通过浓硫酸
N2(O2)—通过灼热的铜网
(2)CO2(HCl)—通过饱和碳酸氢钠溶液,再通过浓硫酸
(3)H2(HCl)—先通过氢氧化钠溶液,再通过浓硫酸或碱石灰
2. 固体的除杂
(1)固体和杂质均不溶于水
物质状态 依据和方法 举例
两种金属,其中主物质为不活泼金属,杂质为活泼金属 依据:金属活动性顺序方法:加入足量的稀酸(稀盐酸或稀硫酸),过滤 Cu(Fe)—加入足量的稀硫酸或稀盐酸,过滤
两种金属,其中杂质的金属活动性强于主物质 依据:金属活动性顺序方法:加入足量的较不活泼金属的盐溶液 Fe(Zn)—加入足量硫酸亚铁溶液,过滤;Ag(Cu)—加入足量的硝酸银溶液,过滤
金属氧化物中含有其金属单质 依据:金属能与氧气反应方法:将所含的金属氧化 CuO(Cu)—在空气中(或氧气流中)灼烧混合物
金属氧化物中含有碳单质 依据:碳能在氧气中燃烧方法:在氧气流中加热,使碳燃烧 CuO(C)—在氧气流中加热
主物质为非金属单质或氢后金属单质,杂质为氢前金属单质 依据:活泼金属能与酸反应方法:加入足量的稀酸(稀盐酸或稀硫酸),过滤、干燥 C(Fe或Zn)—①加入过量稀酸(稀盐酸或稀硫酸)充分反应、过滤、干燥②当杂质为铁时,也可以用磁铁吸引
(2)固体(或固体中的杂质)溶于水
①主物质不溶于水、杂质能溶于水。方法:加水溶解、过滤、干燥
如:MnO2(KCl)—溶解、过滤、干燥
CaCO3(CaO或CaCl2)—溶解、过滤、干燥
②主物质溶于水,杂质不溶于水。方法:加水溶解、过滤、蒸发结晶
如:NaCl(泥沙)—溶解、过滤、蒸发结晶
③特殊:CaO(CaCO3)—高温煅烧
3. 液体的除杂(含均能溶于水的固体)。除杂方法:(以除去NaCl中的Na2CO3杂质为例)
(1)先确定被提纯物质和杂质所含的离子:NaCl(Na+、Cl-),Na2CO3(Na+、CO32+)。
(2)确定杂质离子,即被提纯物质中不含有的离子:CO32+ 。
(3)先确定除杂试剂的一种离子,即与CO32+ 不能共存的阳离子:H+、Ca2+、Ba2+。
(4)确定除杂试剂的另一种离子(依据不能引入其他离子的原则),则可确定另一种离子为Cl-。
(5)确定除杂试剂:将确定的阴阳离子结合,即HCl、CaCl2、BaCl2,再结合易分离,可以选择的除杂试剂是HCl。
【特别提醒】:
(1)首先考虑物理方法,再考虑化学方法。
(2)若有多种方法能除去杂质,要选择步骤简单、除杂最彻底的方法。
(3)应尽量选择既能除去杂质又能增加主物质的方法。
[典例3]
(2024·广东珠海·一模)下列除去杂质的方法,正确的是( )
选项 物质 杂质 去除杂质的方法
A NaOH溶液 Na2CO3 加过量Ba(OH)2溶液
B CaO CaCO3 加入过量的水,过滤
C H2 CO2 先通过足量的NaOH溶液,再通过浓硫酸
D CuSO4溶液 H2SO4 加过量铜粉,过滤
A.A B.B C.C D.D
[举一反三]
(2024·广东肇庆·一模)除去下列杂质的方法错误的是( )
选项 物质 杂质 操作方法
A 炭粉 在火焰上高温灼烧
B Zn粉 Cu粉 加入足量稀盐酸、搅拌、过滤
C 加入足量水,溶解、过滤、干燥
D 溶液 加入适量的溶液,过滤
A.A B.B C.C D.D
1.(2024·广东广州·一模)鉴别、除杂是重要的实验技能。下列实验目的通过对应实验操作不能达到的是( )
选项 实验目的 实验操作
A 鉴别黄铜与铜片 相互刻画
B 分离KCl和MnO2 加足量水,过滤
C 鉴别CO和CH4 分别点燃,观察火焰颜色
D 除去CO2中的CO 通过灼热的氧化铜粉末
A.A B.B C.C D.D
2.(2024·广东肇庆·一模)在实验室里,以下物质的鉴别或除杂方法正确的是( )
选项 实验目的 所用试剂或方法
A 鉴别和两种溶液 加入溶液,观察是否有沉淀
B 鉴别和两种溶液 滴加酚酞溶液,观察颜色变化
C 除去溶液中的少量盐酸 加入适量的溶液,充分搅拌
D 除去Mg条上的少量 加足量稀,充分反应后洗涤
A.A B.B C.C D.D
3(2024·广东潮州·一模)下列除杂的方法错误的是( )
选项 物质 杂质 操作方法
A 炭粉 在火焰上高温灼烧
B 粉 粉 加入足量稀盐酸,搅拌、过滤
C 加入足量水,溶解、过滤、洗涤、干燥
D 溶液 加入适量的溶液,过滤
A.A B.B C.C D.D
4.(2024·广东东莞·一模)鉴别和除杂是重要的实验技能,下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别钾肥和氮肥 观察颜色
B 鉴别氢氧化钠、氯化钠、碳酸钙三种固体 加水
C 除去 CO2中的CO 点燃
D 除去H2中的HCl 通过饱和的碳酸氢钠溶液
A.A B.B C.C D.D
5.(2024·广东惠州·一模)鉴别、除杂是重要的实验技能。下列实验设计不能达到实验目的的是( )
选项 实验目的 实验设计
A 鉴别稀盐酸和NaCl溶液 取样,分别滴入紫色石蕊溶液
B 鉴别CuSO4、NaOH两种白色固体 取样,分别加水
C 除去NaCl固体中的少量Na2CO3 加入适量稀盐酸,蒸发结晶
D 除去NaCl溶液中的少量MgCl2 加入适量Ca(OH)2溶液,过滤
A.A B.B C.C D.D
6.(2024·广东深圳·二模)除杂是研究和获得物质的重要方法,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 中的 CO 点燃
B 除去 CaO 中的 CaCO3 加水,过滤
C 除去 NaCl 溶液中的少量盐酸 加入过量 Na2CO3 溶液
D 除去CuSO4 溶液中混有的H2SO4 加入过量的 CuO 粉末,过滤
A.A B.B C.C D.D
7.(2024·广东广州·一模)下列除杂质的方法错误的是( )
物质(括号内为杂质) 除杂方法
A NaCl溶液(泥沙) 过滤
B FeCl2(CuCl2) 加入适量铁粉、过滤
C Cu(Fe) 加入过量稀硫酸、过滤
D CO2(CO) 通入澄清石灰水
A.A B.B C.C D.D
8.(2024·广东珠海·一模)下列除杂质的方法不正确的是( )
选项 物质 杂质 除杂质的方法
A 氢气 二氧化碳 先通过氢氧化钠溶液、再通过浓硫酸干燥
B 氯化钙溶液 盐酸 加入过量碳酸钙,过滤
C 硫酸铁溶液 硫酸 加过量铁粉、过滤
D 氯化钠 泥沙 加入足量水溶解、过滤、蒸发
A.A B.B C.C D.D
9.(2024·广东东莞·一模)下列除杂(括号中的为杂质)试剂选择错误的是( )
A.溶液()— B.溶液()—溶液
C.溶液()—加入适量稀盐酸 D.—将气体通过足量的浓硫酸
10.(2024·广东深圳·一模)在实验室里,下表中各物质的鉴别或除杂方法正确的是( )
选项 实验目的 所用试剂或方法
A 鉴别水与酒精 观察颜色
B 除去银粉中的铁粉 加入足量的稀盐酸,过滤,洗涤,烘干
C 鉴别木炭粉和氧化铜粉末 分别加热,可燃的是氧化铜粉末
D 除去中的少量的 点燃
A.A B.B C.C D.D
11.(2024·广东江门·一模)除去下列物质中的少量杂质(括号内为杂质),实验方案不可行的是( )
A.CO(CO2)——通过足量氢氧化钠溶液
B.C(CuO)——加入过量的稀盐酸,过滤,洗涤,干燥
C.KCl固体(MnO2)——加入足量水,溶解,过滤,蒸发结晶
D.氯化钠溶液(氯化钙)——加入过量的碳酸钠溶液,过滤
知识点一
物质的检验方法
取物质
加试剂
观现象
得结论
知识点三
常见物质的除杂
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专题1 物质的检验、鉴别、除杂与分离
物质的检验与鉴别是用物理或化学的方法把几种物质区分开,其原则是用简单的方法,最少的试剂和最明显的现象进行鉴别。一般以选择题、填空题的形式考查,考查的命题点有:物质鉴别方法的判断,一般用物理方法和化学方法。常以文字或表格形式呈现。物质的分离和除杂是除去某物质中混有的少量杂质,获得相对纯净的物质。常考的命题点有:溶液除杂;固体物质除杂以及气体物质除杂,主要以选择题的形式结合文字或表格考查
考点解读:
1.物理方法
①根据颜色:含有Cu2+的溶液显蓝色;含有Fe3+的溶液显黄色;含有Fe2+的溶液显浅绿色。高锰酸钾溶液紫红色。
②根据气味:有刺激性气味的是SO2、NH3、HCl等气体。
③根据溶解时温度变化:NaOH溶于水放热;NH4NO3溶于水吸热;氯化钠溶于水温度不变。
④依据磁性鉴别:铁丝可以用磁铁来吸引,而铝丝不可以。
⑤依据溶解性鉴别:CaCO3不溶于水、Na2CO3溶于水。
2.化学方法
①利用指示剂(常用的指示剂包括紫色石蕊试液和无色酚酞试液)pH试纸(或pH计)来鉴别。
②加入其它试剂,使其出现不同的现象,如生成气体、生成不同颜色的沉淀等。
③一般思路:
常见物质的检验
1.气体的检验:
(1)O2:检验方法:把带火星的木条伸入集气瓶中;现象:木条复燃。
(2)CO2:检验方法:把气体通入澄清石灰水;现象:石灰水变浑浊。
(3)CO:检验方法:点燃后在火焰上方罩一个内壁有澄清石灰水的烧杯;现象:火焰呈蓝色,烧杯内壁变浑浊。
(4)H2:检验方法:点燃后在火焰上方罩一个干冷的烧杯;现象:火焰呈淡蓝色,烧杯内壁上有水珠;
(5)CH4:点燃后在火焰上方罩一个干冷的烧杯,迅速倒转后倒入少量澄清石灰水;现象:火焰呈蓝色,烧杯内壁上有水珠;石灰水变浑浊。
(6)H2O:检验方法:通过白色硫酸铜粉末;现象:硫酸铜变为蓝色。
(7)NH3:检验方法:放入湿润的红色石蕊试纸;现象:试纸变蓝。
2.常见离子的检验
离子 检验方法 现象
Cl- 滴加AgNO3溶液和稀HNO3 出现白色沉淀
SO42- 滴加硝酸钡溶液和稀HNO3 出现白色沉淀
CO32- 加入稀盐酸溶液,产生气体通人澄清石灰 产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
H+ 加紫色石蕊试剂 紫色石蕊溶液变红。
用pH试纸测量其pH pH小于7。
加入少量活泼金属如:锌、铁、镁 有气泡产生
加金属氧化物如:氧化铁、氧化铜 固体溶解溶液颜色变化
加不溶性碱如:氢氧化铜、氢氧化铁、氢氧化镁等。 固体溶解
加碳酸盐 有气泡
OH- 加紫色石蕊试剂 紫色石蕊溶液变蓝。
加入无色酚酞试剂 无色酚酞试液变红。
用pH试纸测量其pH pH大于7
取少量试剂加入可溶性铜盐 有蓝色絮状沉淀生成
NH4+ 加入氢氧化钙并研磨 产生刺激性气味气体
3.常见物质的鉴别
物质 鉴别方法
软水和硬水 加肥皂水:泡沫多、浮渣少的是软水,反之为硬水
金和铜锌合金(假黄金) ①分别加入稀盐酸:有气泡冒出的是铜锌合金(假黄金),无明显现象的为金②灼烧:有黑色物质生成的是铜锌合金(假黄金),无变化的为金
黄铜片(铜锌合金)和铜片 相互刻画:划痕较深的为金属铜,划痕较浅的为黄铜片(铜锌合金)
天然纤维和合成纤维 点燃:有烧焦羽毛气味,且燃烧后的残留物是黑色,能捏碎的是丝或毛;有燃烧纸张气味的是棉或麻;燃烧产物通常是黑色硬球,且不易捏碎的是合成纤维
热塑性塑料和热固性塑料 加热:能熔化的是热塑性塑料,不能熔化的是热固性塑料
化肥 ①看颜色或加水:灰色、难溶于水的为磷肥②加碱性物质研磨,有刺激性气味产生的为铵态氮肥(铵盐)
白酒和白醋 用闻气味的方法,白酒具有醇香味,而白醋具有酸味
白糖和食盐 尝味道,白糖有甜味,食盐有咸味
蒸馏水和食盐水 尝味道,蒸馏水无味,食盐水有咸味
[典例1]
(2024·广东汕头·一模)下列物质的检验、鉴别和除杂实验不能达到目的的一项是( )
选项 实验目的 实验方法
A 鉴别Fe、CuO、C三种黑色固体粉末 滴加稀硫酸
B 检验衣物纤维的种类 灼烧闻气味
C 鉴别热塑性和热固性塑料制品 加热观察是否熔化
D 除去NaNO3溶液中的 Na2CO3 加入适量CaCl2溶液,过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A、鉴别Fe、CuO、C三种黑色固体粉末分别滴加稀硫酸,铁粉与稀硫酸反应产生气泡;氧化铜黑色固体逐渐溶解,溶液变为蓝色;碳粉不反应,可以鉴别,选项正确;
B、羊毛、蚕丝灼烧有烧焦羽毛的气味,棉纤维灼烧有烧纸气味,合成纤维灼烧有刺激性气味,因此检验衣物纤维的种类,灼烧闻气味,选项正确;
C、鉴别热塑性和热固性塑料制品,加热,热固性塑料受热不熔化,热塑性塑料受热熔化,冷却后变成固体,加热后又可以熔化,可以鉴别,选项正确;
D、除去NaNO3溶液中的Na2CO3 ,加入适量CaCl2溶液,氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,有新杂质氯化钠生成,不能达到除杂目的,选项错误;
故选D。
[举一反三]
(2024·广东江门·一模)区别下列物质的方法错误的是( )
A.羊绒与棉花(灼烧) B.醋酸与盐酸(滴入酚酞)
C.NH4NO3和NaOH固体(水) D.氯化钾与氯化铵(加熟石灰研磨)
【答案】B
【详解】A、羊绒灼烧有烧焦羽毛的气味,棉花灼烧有烧纸的气味,则能鉴别,该选项方法正确;
B、醋酸和盐酸均显酸性,均不能使酚酞溶液变色,不能鉴别,该选项方法不正确;
C、硝酸铵溶解吸热,溶液温度升高,氢氧化钠溶解放热,溶液温度升高,则能鉴别,该选项方法正确;
D、熟石灰为氢氧化钙的俗称,氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、氨气和水,但氯化钾不能和氢氧化钙反应,则能鉴别,该选项方法正确。
故选B。
考点解读:
1.分离和提纯常用的方法
(1)物理方法:过滤、吸附、结晶、蒸发和蒸馏等。
除杂方法 适用范围 举例
过滤 固液混合物(固体不溶于液体) 粗盐提纯
结晶 被分离的物质和杂质的溶解度随温度的变化差别较大 NaCl和KNO3的固体混合物的分离
特殊性质法 利用混合物中某些物质的特性进行分离 Cu粉中混有Fe粉,可用磁铁吸出铁粉
(2)化学方法:
①沉淀法:将混合物中某种成分与某一试剂反应生成沉淀而分离出来;
②化气法:将混合物中某种成分与某一试剂反应生成气体而分离出来;
③转化法:将杂质用化学试剂转化为待提纯物;
除杂方法 适用范围 举例
化气法 与杂质反应生成气体而除去 除去Na2SO4中的Na2CO3可加适量稀H2SO4
沉淀法 将杂质转化成为沉淀过滤除去 除去NaCl中的Na2SO4可加适量的BaCl2
置换法 将杂质通过置换反应而除去 除去FeSO4中的CuSO4可加适量的铁粉再过滤
溶解法 将杂质溶于某种试剂而除去 除去C粉中的CuO可加适量的稀硫酸再过滤
加热法 杂质受热易分解,通过加热将杂质除去 除去CaO中的CaCO3可高温煅烧
转化法 将杂质通过化学反应转化为主要成分 除去CO2中的CO,可将气体通过灼热的CuO
2.分离与提纯三不原则:
(1)不增(不增加新杂质)
(2)不减(不减少主要成分)
(3)易分离(反应后物质的状态不同,易分离)
[典例2]
(2024·广东广州·一模)下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项 实验目的 实验方案
A 检验乙醇中是否含有氧元素 在空气中点燃,检验生成物
B 鉴别和固体 取样,加熟石灰研磨,闻气味
C 除去中的 通过灼热的氧化铜
D 除去固体中少量 加水溶解,蒸发结晶
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、乙醇燃烧有氧气的参与,生成物中的氧元素可能是来自氧气。A实验方案不能达到实验目的,不符合题意;
B、(NH4)2SO4加熟石灰研磨产生有刺激性气味的氨气,KNO3与熟石灰不反应。B实验方案能达到实验目的,符合题意;
C、H2和CO都能与灼热的氧化铜反应,不但除去了CO,也除去了氢气,不符合除杂原则。C实验方案不能达到实验目的,不符合题意;
D、由于KNO3的溶解度受温度变化影响较大,NaCl的溶解度受温度变化影响不大,所以除去KNO3固体中少量NaCl,可以将混合物加水溶解制成较高温度下的饱和溶液,然后降温结晶。D实验方案不能达到实验目的,不符合题意。
综上所述:选择B。
[举一反三]
(2023·广东汕头·一模)除去下列各物质中的少量杂质,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
A KCl(KClO3) MnO2 充分加热
B Fe(CuSO4) 适量的水 溶解、过滤、洗涤、干燥
C 二氧化碳(一氧化碳) 灼热的氧化铜 通过足量灼热的氧化铜
D FeCl3溶液(CuCl2) 过量铁粉 过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A、氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气,虽然除去了杂质,但是引入了新的杂质二氧化锰,不符合题意;
B、加入适量的水,溶解,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,过滤、洗涤、干燥,可得到铜,除去了原物质,不符合题意;
C、通过足量灼热的氧化铜,一氧化碳和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳,可除去杂质,符合题意;
D、加入过量铁粉,铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜,铁和氯化铁反应生成氯化亚铁,不但除去了杂质,也除去了原物质,不符合题意。
故选C。
考点解读:
1.气体的除杂
物质状态 依据 举例
主物质为酸性或中性气体,杂质为水蒸气 依据:浓硫酸具有吸水性 CO2/H2/O2(水蒸气)—通过浓硫酸
主物质为中性气体(如CO、O2、N2),杂质为酸性气体(如CO2) 依据:碱溶液能与酸性气体反应 CO/N2/O2(CO2)—先通过氢氧化钠溶液,再通过浓硫酸
杂质为具有还原性的气体(如CO、H2) 依据:杂质气体具有还原性 CO2(CO/H2)—通过灼热的氧化铜,再通过浓硫酸
N2(O2)—通过灼热的铜网
(2)CO2(HCl)—通过饱和碳酸氢钠溶液,再通过浓硫酸
(3)H2(HCl)—先通过氢氧化钠溶液,再通过浓硫酸或碱石灰
2. 固体的除杂
(1)固体和杂质均不溶于水
物质状态 依据和方法 举例
两种金属,其中主物质为不活泼金属,杂质为活泼金属 依据:金属活动性顺序方法:加入足量的稀酸(稀盐酸或稀硫酸),过滤 Cu(Fe)—加入足量的稀硫酸或稀盐酸,过滤
两种金属,其中杂质的金属活动性强于主物质 依据:金属活动性顺序方法:加入足量的较不活泼金属的盐溶液 Fe(Zn)—加入足量硫酸亚铁溶液,过滤;Ag(Cu)—加入足量的硝酸银溶液,过滤
金属氧化物中含有其金属单质 依据:金属能与氧气反应方法:将所含的金属氧化 CuO(Cu)—在空气中(或氧气流中)灼烧混合物
金属氧化物中含有碳单质 依据:碳能在氧气中燃烧方法:在氧气流中加热,使碳燃烧 CuO(C)—在氧气流中加热
主物质为非金属单质或氢后金属单质,杂质为氢前金属单质 依据:活泼金属能与酸反应方法:加入足量的稀酸(稀盐酸或稀硫酸),过滤、干燥 C(Fe或Zn)—①加入过量稀酸(稀盐酸或稀硫酸)充分反应、过滤、干燥②当杂质为铁时,也可以用磁铁吸引
(2)固体(或固体中的杂质)溶于水
①主物质不溶于水、杂质能溶于水。方法:加水溶解、过滤、干燥
如:MnO2(KCl)—溶解、过滤、干燥
CaCO3(CaO或CaCl2)—溶解、过滤、干燥
②主物质溶于水,杂质不溶于水。方法:加水溶解、过滤、蒸发结晶
如:NaCl(泥沙)—溶解、过滤、蒸发结晶
③特殊:CaO(CaCO3)—高温煅烧
3. 液体的除杂(含均能溶于水的固体)。除杂方法:(以除去NaCl中的Na2CO3杂质为例)
(1)先确定被提纯物质和杂质所含的离子:NaCl(Na+、Cl-),Na2CO3(Na+、CO32+)。
(2)确定杂质离子,即被提纯物质中不含有的离子:CO32+ 。
(3)先确定除杂试剂的一种离子,即与CO32+ 不能共存的阳离子:H+、Ca2+、Ba2+。
(4)确定除杂试剂的另一种离子(依据不能引入其他离子的原则),则可确定另一种离子为Cl-。
(5)确定除杂试剂:将确定的阴阳离子结合,即HCl、CaCl2、BaCl2,再结合易分离,可以选择的除杂试剂是HCl。
【特别提醒】:
(1)首先考虑物理方法,再考虑化学方法。
(2)若有多种方法能除去杂质,要选择步骤简单、除杂最彻底的方法。
(3)应尽量选择既能除去杂质又能增加主物质的方法。
[典例3]
(2024·广东珠海·一模)下列除去杂质的方法,正确的是( )
选项 物质 杂质 去除杂质的方法
A NaOH溶液 Na2CO3 加过量Ba(OH)2溶液
B CaO CaCO3 加入过量的水,过滤
C H2 CO2 先通过足量的NaOH溶液,再通过浓硫酸
D CuSO4溶液 H2SO4 加过量铜粉,过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A、氢氧化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,因此加过量Ba(OH)2溶液充分反应后过滤能除去氢氧化钠溶液中的碳酸钠,但会引入新的杂质氢氧化钡,不符合除杂原则,不符合题意;
B、氧化钙溶于水且能与水反应生成氢氧化钙,碳酸钙难溶于水,加入过量的水反而会把原物质除去,不符合除杂原则,不符合题意;
C、二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,氢气不与氢氧化钠反应,先通过足量的NaOH溶液吸收二氧化碳,再通过浓硫酸干燥得到氢气,能除去杂质且不会引入新杂质,符合除杂原则,符合题意;
D、根据金属活动性顺序氢>铜可知,铜与硫酸不发生反应,故加过量铜粉不能除去硫酸铜溶液中的硫酸,不符合除杂原则,不符合题意。
故选:C。
[举一反三]
(2024·广东肇庆·一模)除去下列杂质的方法错误的是( )
选项 物质 杂质 操作方法
A 炭粉 在火焰上高温灼烧
B Zn粉 Cu粉 加入足量稀盐酸、搅拌、过滤
C 加入足量水,溶解、过滤、干燥
D 溶液 加入适量的溶液,过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、炭粉在火焰上高温灼烧,会与氧气反应生成二氧化碳气体,能除去杂质,符合除杂原则,故选项所采取的方法正确。
B、杂质铜粉不能与稀盐酸反应,锌粉能与稀盐酸反应,不但没有除去杂质,把原物质也除去了,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。
C、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,故选项所采取的方法正确。
D、Ba(NO3)2能与适量K2SO4溶液反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钾,能除去杂质,符合除杂原则,故选项所采取的方法正确。
故选:B。
1.(2024·广东广州·一模)鉴别、除杂是重要的实验技能。下列实验目的通过对应实验操作不能达到的是( )
选项 实验目的 实验操作
A 鉴别黄铜与铜片 相互刻画
B 分离KCl和MnO2 加足量水,过滤
C 鉴别CO和CH4 分别点燃,观察火焰颜色
D 除去CO2中的CO 通过灼热的氧化铜粉末
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、相互刻画,铜片痕迹更明显,说明铜片硬度比黄铜小,可以鉴别两者,故A不符合题意;
B、氯化钾易溶于水,二氧化锰不溶于水,加足量水,过滤得到二氧化锰和氯化钾溶液,不能得到氯化钾,故B符合题意;
C、一氧化碳燃烧发出蓝色火焰,甲烷燃烧发出明亮的蓝色火焰,可以鉴别故C不符合题意;
D、加热时氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳,能够除去一氧化碳,符合除杂原则,故D不符合题意。
故选:B。
2.(2024·广东肇庆·一模)在实验室里,以下物质的鉴别或除杂方法正确的是( )
选项 实验目的 所用试剂或方法
A 鉴别和两种溶液 加入溶液,观察是否有沉淀
B 鉴别和两种溶液 滴加酚酞溶液,观察颜色变化
C 除去溶液中的少量盐酸 加入适量的溶液,充分搅拌
D 除去Mg条上的少量 加足量稀,充分反应后洗涤
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A. 和两种溶液都能与溶液反应产生白色沉淀,用溶液不能鉴别和两种溶液,此选项错误;
B. 氢氧化钾溶液显碱性,硝酸钾溶液显中性,碱性溶液能使酚酞试液变红,中性溶液不能使酚酞试液变色,所以分别滴加酚酞溶液,颜色变红的是氢氧化钾溶液,无现象的是硝酸钾溶液,能鉴别两种溶液,此选项正确;
C. 进入氢氧化钡溶液,发生反应:Ba(OH)2+2HCl=BaCl2+2H2O,盐酸被除去的同时,引入了杂质BaCl2,不符合除杂质原则,此选项错误;
D. 稀硫酸虽然能将氧化镁除去,但稀硫酸也能将镁反应掉,最终得不到镁,此选项错误。
故选B。
3(2024·广东潮州·一模)下列除杂的方法错误的是( )
选项 物质 杂质 操作方法
A 炭粉 在火焰上高温灼烧
B 粉 粉 加入足量稀盐酸,搅拌、过滤
C 加入足量水,溶解、过滤、洗涤、干燥
D 溶液 加入适量的溶液,过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、炭粉在火焰上高温灼烧,会与氧气反应生成二氧化碳气体,能除去杂质,符合除杂原则,故A正确;
B、杂质铜粉不能与稀盐酸反应,锌粉能与稀盐酸反应,不但没有除去杂质,把原物质也除去了,不符合除杂原则,故B错误;
C、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,故C正确;
D、Ba(NO3)2能与适量K2SO4溶液反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钾,能除去杂质,符合除杂原则,故D正确。
故选B。
4.(2024·广东东莞·一模)鉴别和除杂是重要的实验技能,下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别钾肥和氮肥 观察颜色
B 鉴别氢氧化钠、氯化钠、碳酸钙三种固体 加水
C 除去 CO2中的CO 点燃
D 除去H2中的HCl 通过饱和的碳酸氢钠溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、钾肥和氮肥均为白色固体,不能通过颜色鉴别,A错误;
B、氢氧化钠溶于水放热,氯化钠能溶于水但温度变化不大,碳酸钙难溶于水,故可用水鉴别氢氧化钠、氯化钠、碳酸钙三种固体,B正确;
C、二氧化碳中混有一氧化碳,不能用点燃方法除去一氧化碳,二氧化碳不支持燃烧并且一氧化碳含量少,一氧化碳不能被点燃,C错误;
D、除去H2中的HCl,若通过饱和的碳酸氢钠溶液,氯化氢会与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,从而使氢气中混有新杂质二氧化碳,D错误。
故选B。
5.(2024·广东惠州·一模)鉴别、除杂是重要的实验技能。下列实验设计不能达到实验目的的是( )
选项 实验目的 实验设计
A 鉴别稀盐酸和NaCl溶液 取样,分别滴入紫色石蕊溶液
B 鉴别CuSO4、NaOH两种白色固体 取样,分别加水
C 除去NaCl固体中的少量Na2CO3 加入适量稀盐酸,蒸发结晶
D 除去NaCl溶液中的少量MgCl2 加入适量Ca(OH)2溶液,过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【分析】鉴别是利用物质的不同性质进行区分;除杂的原则是不增加新杂质,主要成分不减少,反应生成气体或沉淀易分离。
【详解】A、鉴别稀盐酸和氯化钠溶液,取样,分别滴加紫色石蕊溶液,溶液变红的是稀盐酸,溶液呈紫色的是氯化钠,故正确;
B、鉴别硫酸铜和氢氧化钠两种白色固体,取样,分别加水,形成蓝色溶液的是硫酸铜,形成无色溶液的是氢氧化钠,故正确;
C、除去氯化钠固体中少量的碳酸钠,加入适量的稀盐酸,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,然后蒸发结晶得到纯净的氯化钠,故正确;
D、除去氯化钠溶液中的少量氯化镁,加入适量的氢氧化钙溶液,两者反应生成氢氧化镁沉淀和氢氧化钠,引入新杂质氢氧化钠,应该加入适量的氢氧化钠溶液,两者反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,再过滤即可。故错误。
故选D。
6.(2024·广东深圳·二模)除杂是研究和获得物质的重要方法,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 中的 CO 点燃
B 除去 CaO 中的 CaCO3 加水,过滤
C 除去 NaCl 溶液中的少量盐酸 加入过量 Na2CO3 溶液
D 除去CuSO4 溶液中混有的H2SO4 加入过量的 CuO 粉末,过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A、二氧化碳中混有的少量一氧化碳,由于没有助燃性气体,不能被点燃,无法除去杂质,不符合除杂原则,故A 不符合题意;
B、CaO能与水反应生成氢氧化钙,碳酸钙难溶于水,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故B不符合题意;
C、碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,虽然将原杂质稀盐酸除去,但碳酸钠易溶于水,加入过量的碳酸钠溶液,会引入新的杂质,不符合除杂原则,故C不符合题意;
D、氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水,且氧化铜难溶于水,加入过量的氧化铜粉末,多余的氧化铜粉末可用过滤的方法除去,不会引入新的杂质,符合除杂原则,故D符合题意;
故选D。
7.(2024·广东广州·一模)下列除杂质的方法错误的是( )
物质(括号内为杂质) 除杂方法
A NaCl溶液(泥沙) 过滤
B FeCl2(CuCl2) 加入适量铁粉、过滤
C Cu(Fe) 加入过量稀硫酸、过滤
D CO2(CO) 通入澄清石灰水
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A、过滤能将固液分离,所以可以通过过滤除去氯化钠溶液中的泥沙,除杂质的方法正确,不符合题意;
B、FeCl2溶液中混有CuCl2,加入适量铁粉,将氯化铜转化为氯化亚铁同时生成铜,然后过滤,便可得到氯化亚铁溶液,除杂质的方法正确,不符合题意;
C、Cu中混有Fe加入过量稀硫酸,硫酸与铁反应生成硫酸亚铁溶液和氢气,通过过滤除去硫酸亚铁溶液,便可得到纯净的铜,除杂质的方法正确,不符合题意;
D、澄清石灰水与CO2反应,不与CO反应,将需要提纯的原物质反应掉,除杂质的方法错误,符合题意。
故选D。
8.(2024·广东珠海·一模)下列除杂质的方法不正确的是( )
选项 物质 杂质 除杂质的方法
A 氢气 二氧化碳 先通过氢氧化钠溶液、再通过浓硫酸干燥
B 氯化钙溶液 盐酸 加入过量碳酸钙,过滤
C 硫酸铁溶液 硫酸 加过量铁粉、过滤
D 氯化钠 泥沙 加入足量水溶解、过滤、蒸发
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A、二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,然后通过浓硫酸干燥,可得到纯净的氢气,故A正确;
B、过量的碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,碳酸钙难溶于水,然后过滤可得到氯化钙溶液,故B正确;
C、铁和硫酸反应生成硫酸亚铁氦气氢气,虽然除去了杂质但是引入了新的杂质硫酸亚铁,不符合除杂原则,故C错误;
D、氯化钠易溶于水,泥沙难溶于水,可采取加足量的水溶解、过滤、蒸发的方法进行分离除杂,故D正确;
故选:C。
9.(2024·广东东莞·一模)下列除杂(括号中的为杂质)试剂选择错误的是( )
A.溶液()— B.溶液()—溶液
C.溶液()—加入适量稀盐酸 D.—将气体通过足量的浓硫酸
【答案】C
【详解】A、铁与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜,充分反应后过滤,能除去杂质,且没有引进新的杂质,符合除杂原则。A正确;
B、氯化钾溶液与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸钾,充分反应后过滤,能除去杂质,且没有引进新的杂质,符合除杂原则。B正确;
C、由于氢氧化钠也能与稀盐酸反应,原物质被除去。不符合除杂原则。C错误;
D、由于浓硫酸具有吸水性,不与氧气反应,所以将含有水蒸气的氧气通过足量的浓硫酸可除去水蒸气。符合除杂原则。D正确。
综上所述:选择C。
10.(2024·广东深圳·一模)在实验室里,下表中各物质的鉴别或除杂方法正确的是( )
选项 实验目的 所用试剂或方法
A 鉴别水与酒精 观察颜色
B 除去银粉中的铁粉 加入足量的稀盐酸,过滤,洗涤,烘干
C 鉴别木炭粉和氧化铜粉末 分别加热,可燃的是氧化铜粉末
D 除去中的少量的 点燃
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、酒精和水均无色,不能通过颜色鉴别,该选项方法不正确;
B、铁能和盐酸反应,但银不能,再通过过滤,洗涤,烘干可得到纯银,该选项方法正确;
C、木炭可燃,氧化铜不可燃,该选项方法不正确;
D、二氧化碳不可燃也不助燃,则二氧化碳中的一氧化碳不能点燃,该选项方法不正确。
故选B。
11.(2024·广东江门·一模)除去下列物质中的少量杂质(括号内为杂质),实验方案不可行的是( )
A.CO(CO2)——通过足量氢氧化钠溶液
B.C(CuO)——加入过量的稀盐酸,过滤,洗涤,干燥
C.KCl固体(MnO2)——加入足量水,溶解,过滤,蒸发结晶
D.氯化钠溶液(氯化钙)——加入过量的碳酸钠溶液,过滤
【答案】D
【详解】A、二氧化碳能和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,则能除去二氧化碳,该选项方案可行;
B、氧化铜和盐酸反应生成氯化铜和水,过滤、洗涤、干燥可得到纯净的碳,该选项方案可行;
C、氯化钾能溶于水,二氧化锰难溶于水,则可通过溶解,过滤,蒸发结晶的方法得到氯化钾,该选项方案可行;
D、氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,但过量的碳酸钠为新杂质,该选项方案不可行。
故选D。
知识点一
物质的检验方法
取物质
加试剂
观现象
得结论
知识点三
常见物质的除杂
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