物质的检验、鉴别与除杂(必考)
考向1 物质的检验
一、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内 木条复燃
CO2 将气体通入澄清石灰水中 澄清石灰水变浑浊
H2 点燃,在火焰上方罩一个干燥的烧杯,一段时间后迅速倒转,注入少量澄清石灰水 产生淡蓝色火焰,干燥的烧杯内壁出现 水珠(或水雾)
CH4 产生蓝色火焰,干燥的烧杯内壁出现 水珠(或水雾) ,澄清石灰水 变浑浊
CO 点燃,在火焰上方罩一个干燥的烧杯,一段时间后迅速倒转,注入少量澄清石灰水 产生蓝色火焰,烧杯内壁无明显现象,澄清石灰水 变浑浊
将气体通过灼热的氧化铜,然后再把生成的气体通入澄清石灰水中 黑色固体变成 红 色,澄清石灰水 变浑浊
NH3 将湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶瓶口 试纸变为 蓝 色
二、常见离子的检验
观察法:常见在溶液中显色的离子:Cu2+(蓝色);Fe2+(浅绿色);Fe3+(黄色)。
变色法:酸性溶液使紫色石蕊溶液变 红 ;碱性溶液使无色酚酞溶液变 红 ,使紫色石蕊溶液变 蓝 。
气体法:H+、C、N等,通过反应使其产生H2、CO2、NH3,并检验生成的气体。
沉淀法:OH-、S、C、Cl-、Ba2+等,使其产生沉淀,并检验生成的沉淀是否溶于酸。
离子 检验方法 现象或结论
H+ 滴加酸碱指示剂,如紫色石蕊溶液 溶液变为 红 色
用pH试纸测其pH pH <(或小于) 7
加入氢前金属或碳酸盐 有气泡产生
加入CuO(或Fe2O3)粉末 固体逐渐溶解,溶液变为 蓝 色(或 黄 色)
加入难溶性碱,如Cu(OH)2 固体逐渐溶解,溶液变为 蓝 色
OH- 滴加无色酚酞溶液 溶液变红
用pH试纸测其pH pH >(或大于) 7
加入可溶性铜盐(或铁盐、铵盐、镁盐)溶液,如 氯化铜(合理即可) 溶液 产生蓝色沉淀(与上一空对应)
Cl- 先加入硝酸银溶液,再加入稀硝酸 产生 白 色沉淀,且沉淀不溶于稀硝酸
S 先加稀盐酸酸化,再加氯化钡溶液 加入稀盐酸后无明显现象,加入氯化钡溶液后 产生白色沉淀
C 先加入可溶性钙盐或钡盐,再滴加稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水中 有白色沉淀产生,加入酸后有无色无臭的气体产生,且澄清石灰水 变浑浊
N 加入可溶性强碱溶液,加热,将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
考向2 物质的鉴别
实验室鉴别下列物质的方法不正确的是( D )
选项 物质 方法
A 二氧化碳和氨气 闻气味
B NaCl固体和NH4NO3固体 将固体溶于水,测量温度
C 纯铜片和黄铜片 相互刻画,观察有无划痕
D 铁粉和四氧化三铁 用磁铁吸引
【技巧点拨】物理方法:依据特殊的物理性质区分物质,即一看(颜色)、二闻(气味)、三溶解(溶解性或溶解时的吸放热现象)、四特殊(磁性)等。
鉴别下列物质的方法正确的是( C )
选项 物质 方法
A 氢气和甲烷 点燃,在火焰上方罩一个干燥烧杯,观察现象
B 稀盐酸和氯化钠溶液 分别加入无色酚酞溶液
C 木炭和氧化铜粉末 加入稀盐酸
D 稀硫酸和硫酸钠溶液 分别加入氯化钡溶液
【技巧点拨】化学方法:①根据酸碱性不同,可使用酸碱指示剂、pH试纸等鉴别。②加入其他试剂,通过化学反应,观察并分析反应现象(如燃烧、产生气泡或沉淀、放热、变色等) 进行鉴别。
化学知识可以解决生活中许多实际问题,下列实验方案不能解决相应实际问题的是( B )
选项 实际问题 实验方案
A 鉴别白醋和白酒 取样后闻气味
B 鉴别黄铜(铜锌合金)和黄金 观察颜色
C 鉴别食盐和纯碱 取样后滴加盐酸
D 鉴别羊毛、棉花和合成纤维 取样后灼烧闻气味
考向3 物质的除杂
一、除杂原则
二、常见物质的除杂
1.固体的除杂
(1)物理方法
①过滤法:当被提纯物质和杂质中只有一种可溶于水,可通过加水溶解、过滤的方法。
②结晶法:当被提纯物质和杂质均能溶于水,且其溶解度相差较大时,可通过加水溶解,蒸发结晶或降温结晶的方法。
③其他物理方法:磁铁吸引法、吸附等。
(2)化学方法:当两种物质都难溶于水,可选用气体或液体等除杂试剂。
下列除去物质中杂质(括号内为杂质)的方法不正确的是 ( D )
选项 物质(杂质) 实验方案
A KCl(MnO2) 加足量水溶解,过滤、蒸发结晶
B C(CuO) 加入足量的稀盐酸,过滤、洗涤、干燥
C CaO(CaCO3) 高温煅烧
D Fe(Fe2O3) 加入过量的木炭粉,高温还原
2.液体的除杂
液体除杂思路
①对比,找出杂质离子和非杂质离子;
②找出与杂质离子不共存且不引入新杂质的物质或离子;
③结合杂质离子和非杂质离子,确定除杂试剂。
如:除去NaCl溶液中的Na2CO3
(1)阳离子相同,阴离子不同
物质(杂质) 杂质离子 除杂试剂
NaCl溶液(Na2SO4) S BaCl2
NaCl溶液(NaOH) OH- 稀盐酸
K2SO4溶液(KOH) OH- 稀硫酸
(2)阳离子不同,阴离子相同
物质(杂质) 杂质离子 除杂试剂
NaOH溶液[Ca(OH)2 ] Ca2+ Na2CO3
NaCl溶液(CaCl2) Ca2+ Na2CO3
FeSO4溶液(CuSO4) Cu2+ Fe
CuSO4溶液(H2SO4) H+ CuO[或Cu(OH)2]
3.气体的除杂
方法一:使杂质气体与物质反应、吸收除去
如:除去CO中的CO2
物质 杂质 试剂、方法
H2 HCl 先通过足量的 NaOH(或氢氧化钠) 溶液,再通过浓硫酸
CO2 水蒸气 通过 浓硫酸
CO2 O2 通过灼热的铜网
N2 O2 通过灼热的铜网
方法二:将杂质气体转化为主气体
物质 杂质 试剂、方法
CO2 HCl 通过足量的饱和 NaHCO3(或碳酸氢钠) 溶液,再通过浓硫酸
CO 通过 灼热的氧化铜
1.(2024武汉改编)某混合气体由CO2、CO、H2和水蒸气中的一种或多种组成。某同学利用下图装置验证该混合气体的组成,下列说法错误的是( C )
A.①中固体由白色变蓝色,可验证原混合气体中含有水蒸气
B.②中固体由黑色变红色,可验证原混合气体中含有CO或H2
C.③中石灰水变浑浊,可验证原混合气体中含有CO2
D.③中尾气进行点燃,可防止尾气造成污染
2.(2023济宁)甲、乙两厂分布如图所示,箭头代表水流方向。两厂排放的废水中含有K+、Cu2+、Ag+、N、OH-、Cl-六种离子,两厂分别含有其中不同的三种离子。如果在a处取水样进行检测,废水的pH大于7;两厂废水按适当比例混合,可将废水中的某些离子转化成沉淀,这样处理后c处的废水就可以达到排放标准。下列有关说法错误的是( B )
A.a处废水中含有K+、OH-、Cl-
B.b处废水中一定含有Cu2+,可能含有Cl-、N
C.b处废水显蓝色
D.c处废水中溶解的溶质可用作肥料
3.(2023安徽5题改编)化学知识可以解决生活中许多实际问题,下列实验方案不能解决相应实际问题的是( B )
选项 实际问题 实验方案
A 比较纯铜片和黄铜片的硬度 将它们相互刻画,观察现象
B 检验雨水是否为酸雨 取样后滴加酚酞溶液
C 区分蔗糖水和生理盐水 取样后测导电性
D 检验NaCl溶液中是否含有MgCl2 取样后加入NaOH溶液
4.(2024合肥蜀山区二模改编)鉴别、检验和除杂是认识和研究物质的常用方法。下列实验方案设计中,能达到实验目的的是( B )
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别氮气和二氧化碳 分别伸入燃着的木条
B 区分硫酸铜溶液和稀硫酸 观察溶液颜色
C 检验NaOH溶液是否变质 加入酚酞溶液,观察现象
D 除去CO2中少量的HCl 将混合气体通入足量的氢氧化钠溶液
5.(2024龙东地区改编)下列实验方案能达到实验目的的是( B )
选项 实验目的 实验方案
A 除去铁制品表面的铁锈 将铁制品长时间浸泡在过量的稀硫酸中
B 分离氯化钾溶液和氯化钡溶液 加入适量的碳酸钾溶液,过滤,洗涤,再向滤渣中加入适量的稀盐酸
C 除去二氧化碳中的一氧化碳 点燃
D 检验生石灰中是否有熟石灰 取样,加水溶解,滴加酚酞溶液
6.(2024盐城)基于问题设计实验方案是实验探究活动的重要环节。下列实验方案中不合理的是( D )
选项 实验问题 实验方案
A 鉴别O2和空气 将带火星的木条伸入盛有气体的试管中,观察现象
B 分离KCl和MnO2的混合物 溶解,过滤,洗涤、干燥;蒸发结晶
C 验证Cu、Al的金属活动性 将洁净的铝丝浸入CuSO4溶液中,观察现象
D 测定西瓜汁的酸碱度 将pH试纸浸入西瓜汁中,再与标准比色卡比较
7.(2024滨州)下列各组物质的鉴别方法、现象及结论均正确的是( D )
选项 物质 鉴别方法 现象及结论
A 一氧化碳和二氧化碳 闻气味 有刺激性气味的气体为一氧化碳,无臭的气体为二氧化碳
B 食盐水和蒸馏水 测pH pH<7的液体为食盐水,pH=7的液体为蒸馏水
C 硫酸铁溶液和硫酸亚铁溶液 观察颜色 浅绿色溶液为硫酸铁溶液,黄色溶液为硫酸亚铁溶液
D 碳酸氢钠和碳酸钠 充分加热 产生使澄清石灰水变浑浊的气体的物质为碳酸氢钠,无明显现象的物质为碳酸钠
8.为除去粗盐中的泥沙以及可溶性杂质氯化镁、氯化钙、硫酸钠,某化学小组设计了以下方案。
(1)蒸发操作中,玻璃棒的作用是 搅拌,防止因局部温度过高造成液滴飞溅 。
(2)固体A的成分是 泥沙、硫酸钡、氢氧化镁[或泥沙、BaSO4、Mg(OH)2] 。
(3)写出一个加入过量X溶液时发生反应的化学方程式: CaCl2+Na2CO3 CaCO3↓+2NaCl[或Ba(OH)2+Na2CO3 BaCO3↓+2NaOH或BaCl2+Na2CO3BaCO3↓+2NaCl] 。
(4)请将加适量稀盐酸的反应前后溶液中的离子种类补充完整(不考虑离子个数)。 物质的检验、鉴别与除杂(必考)
考向1 物质的检验
一、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内
CO2 将气体通入澄清石灰水中
H2 点燃,在火焰上方罩一个干燥的烧杯,一段时间后迅速倒转,注入少量澄清石灰水 产生淡蓝色火焰,干燥的烧杯内壁出现
CH4 产生蓝色火焰,干燥的烧杯内壁出现 ,澄清石灰水
CO 点燃,在火焰上方罩一个干燥的烧杯,一段时间后迅速倒转,注入少量澄清石灰水 产生蓝色火焰,烧杯内壁无明显现象,澄清石灰水
将气体通过灼热的氧化铜,然后再把生成的气体通入澄清石灰水中 黑色固体变成 色,澄清石灰水
NH3 将湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶瓶口 试纸变为 色
二、常见离子的检验
观察法:常见在溶液中显色的离子:Cu2+(蓝色);Fe2+(浅绿色);Fe3+(黄色)。
变色法:酸性溶液使紫色石蕊溶液变 ;碱性溶液使无色酚酞溶液变 ,使紫色石蕊溶液变 。
气体法:H+、C、N等,通过反应使其产生H2、CO2、NH3,并检验生成的气体。
沉淀法:OH-、S、C、Cl-、Ba2+等,使其产生沉淀,并检验生成的沉淀是否溶于酸。
离子 检验方法 现象或结论
H+ 滴加酸碱指示剂,如紫色石蕊溶液 溶液变为 色
用pH试纸测其pH pH 7
加入氢前金属或碳酸盐 有气泡产生
加入CuO(或Fe2O3)粉末 固体逐渐溶解,溶液变为 色(或 色)
加入难溶性碱,如Cu(OH)2 固体逐渐溶解,溶液变为 色
OH- 滴加无色酚酞溶液
用pH试纸测其pH pH 7
加入可溶性铜盐(或铁盐、铵盐、镁盐)溶液,如 溶液
Cl- 先加入硝酸银溶液,再加入稀硝酸 产生 色沉淀,且沉淀不溶于稀硝酸
S 先加稀盐酸酸化,再加氯化钡溶液 加入稀盐酸后无明显现象,加入氯化钡溶液后
C 先加入可溶性钙盐或钡盐,再滴加稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水中 有白色沉淀产生,加入酸后有无色无臭的气体产生,且澄清石灰水
N 加入可溶性强碱溶液,加热,将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
考向2 物质的鉴别
实验室鉴别下列物质的方法不正确的是( )
选项 物质 方法
A 二氧化碳和氨气 闻气味
B NaCl固体和NH4NO3固体 将固体溶于水,测量温度
C 纯铜片和黄铜片 相互刻画,观察有无划痕
D 铁粉和四氧化三铁 用磁铁吸引
【技巧点拨】物理方法:依据特殊的物理性质区分物质,即一看(颜色)、二闻(气味)、三溶解(溶解性或溶解时的吸放热现象)、四特殊(磁性)等。
鉴别下列物质的方法正确的是( )
选项 物质 方法
A 氢气和甲烷 点燃,在火焰上方罩一个干燥烧杯,观察现象
B 稀盐酸和氯化钠溶液 分别加入无色酚酞溶液
C 木炭和氧化铜粉末 加入稀盐酸
D 稀硫酸和硫酸钠溶液 分别加入氯化钡溶液
【技巧点拨】化学方法:①根据酸碱性不同,可使用酸碱指示剂、pH试纸等鉴别。②加入其他试剂,通过化学反应,观察并分析反应现象(如燃烧、产生气泡或沉淀、放热、变色等) 进行鉴别。
化学知识可以解决生活中许多实际问题,下列实验方案不能解决相应实际问题的是( )
选项 实际问题 实验方案
A 鉴别白醋和白酒 取样后闻气味
B 鉴别黄铜(铜锌合金)和黄金 观察颜色
C 鉴别食盐和纯碱 取样后滴加盐酸
D 鉴别羊毛、棉花和合成纤维 取样后灼烧闻气味
考向3 物质的除杂
一、除杂原则
二、常见物质的除杂
1.固体的除杂
(1)物理方法
①过滤法:当被提纯物质和杂质中只有一种可溶于水,可通过加水溶解、过滤的方法。
②结晶法:当被提纯物质和杂质均能溶于水,且其溶解度相差较大时,可通过加水溶解,蒸发结晶或降温结晶的方法。
③其他物理方法:磁铁吸引法、吸附等。
(2)化学方法:当两种物质都难溶于水,可选用气体或液体等除杂试剂。
下列除去物质中杂质(括号内为杂质)的方法不正确的是 ( )
选项 物质(杂质) 实验方案
A KCl(MnO2) 加足量水溶解,过滤、蒸发结晶
B C(CuO) 加入足量的稀盐酸,过滤、洗涤、干燥
C CaO(CaCO3) 高温煅烧
D Fe(Fe2O3) 加入过量的木炭粉,高温还原
2.液体的除杂
液体除杂思路
①对比,找出杂质离子和非杂质离子;
②找出与杂质离子不共存且不引入新杂质的物质或离子;
③结合杂质离子和非杂质离子,确定除杂试剂。
如:除去NaCl溶液中的Na2CO3
(1)阳离子相同,阴离子不同
物质(杂质) 杂质离子 除杂试剂
NaCl溶液(Na2SO4)
NaCl溶液(NaOH)
K2SO4溶液(KOH)
(2)阳离子不同,阴离子相同
物质(杂质) 杂质离子 除杂试剂
NaOH溶液[Ca(OH)2 ]
NaCl溶液(CaCl2)
FeSO4溶液(CuSO4)
CuSO4溶液(H2SO4)
3.气体的除杂
方法一:使杂质气体与物质反应、吸收除去
如:除去CO中的CO2
物质 杂质 试剂、方法
H2 HCl 先通过足量的 溶液,再通过浓硫酸
CO2 水蒸气 通过
CO2 O2 通过灼热的铜网
N2 O2 通过灼热的铜网
方法二:将杂质气体转化为主气体
物质 杂质 试剂、方法
CO2 HCl 通过足量的饱和 溶液,再通过浓硫酸
CO 通过
1.(2024武汉改编)某混合气体由CO2、CO、H2和水蒸气中的一种或多种组成。某同学利用下图装置验证该混合气体的组成,下列说法错误的是( )
A.①中固体由白色变蓝色,可验证原混合气体中含有水蒸气
B.②中固体由黑色变红色,可验证原混合气体中含有CO或H2
C.③中石灰水变浑浊,可验证原混合气体中含有CO2
D.③中尾气进行点燃,可防止尾气造成污染
2.(2023济宁)甲、乙两厂分布如图所示,箭头代表水流方向。两厂排放的废水中含有K+、Cu2+、Ag+、N、OH-、Cl-六种离子,两厂分别含有其中不同的三种离子。如果在a处取水样进行检测,废水的pH大于7;两厂废水按适当比例混合,可将废水中的某些离子转化成沉淀,这样处理后c处的废水就可以达到排放标准。下列有关说法错误的是( )
A.a处废水中含有K+、OH-、Cl-
B.b处废水中一定含有Cu2+,可能含有Cl-、N
C.b处废水显蓝色
D.c处废水中溶解的溶质可用作肥料
3.(2023安徽5题改编)化学知识可以解决生活中许多实际问题,下列实验方案不能解决相应实际问题的是( )
选项 实际问题 实验方案
A 比较纯铜片和黄铜片的硬度 将它们相互刻画,观察现象
B 检验雨水是否为酸雨 取样后滴加酚酞溶液
C 区分蔗糖水和生理盐水 取样后测导电性
D 检验NaCl溶液中是否含有MgCl2 取样后加入NaOH溶液
4.(2024合肥蜀山区二模改编)鉴别、检验和除杂是认识和研究物质的常用方法。下列实验方案设计中,能达到实验目的的是( )
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别氮气和二氧化碳 分别伸入燃着的木条
B 区分硫酸铜溶液和稀硫酸 观察溶液颜色
C 检验NaOH溶液是否变质 加入酚酞溶液,观察现象
D 除去CO2中少量的HCl 将混合气体通入足量的氢氧化钠溶液
5.(2024龙东地区改编)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 除去铁制品表面的铁锈 将铁制品长时间浸泡在过量的稀硫酸中
B 分离氯化钾溶液和氯化钡溶液 加入适量的碳酸钾溶液,过滤,洗涤,再向滤渣中加入适量的稀盐酸
C 除去二氧化碳中的一氧化碳 点燃
D 检验生石灰中是否有熟石灰 取样,加水溶解,滴加酚酞溶液
6.(2024盐城)基于问题设计实验方案是实验探究活动的重要环节。下列实验方案中不合理的是( )
选项 实验问题 实验方案
A 鉴别O2和空气 将带火星的木条伸入盛有气体的试管中,观察现象
B 分离KCl和MnO2的混合物 溶解,过滤,洗涤、干燥;蒸发结晶
C 验证Cu、Al的金属活动性 将洁净的铝丝浸入CuSO4溶液中,观察现象
D 测定西瓜汁的酸碱度 将pH试纸浸入西瓜汁中,再与标准比色卡比较
7.(2024滨州)下列各组物质的鉴别方法、现象及结论均正确的是( )
选项 物质 鉴别方法 现象及结论
A 一氧化碳和二氧化碳 闻气味 有刺激性气味的气体为一氧化碳,无臭的气体为二氧化碳
B 食盐水和蒸馏水 测pH pH<7的液体为食盐水,pH=7的液体为蒸馏水
C 硫酸铁溶液和硫酸亚铁溶液 观察颜色 浅绿色溶液为硫酸铁溶液,黄色溶液为硫酸亚铁溶液
D 碳酸氢钠和碳酸钠 充分加热 产生使澄清石灰水变浑浊的气体的物质为碳酸氢钠,无明显现象的物质为碳酸钠
8.为除去粗盐中的泥沙以及可溶性杂质氯化镁、氯化钙、硫酸钠,某化学小组设计了以下方案。
(1)蒸发操作中,玻璃棒的作用是 。
(2)固体A的成分是 。
(3)写出一个加入过量X溶液时发生反应的化学方程式: 。
(4)请将加适量稀盐酸的反应前后溶液中的离子种类补充完整(不考虑离子个数)。